隨著高速飛行器的發(fā)明,傳統(tǒng)機械掃描雷達由于天線慣性越來越難對高速飛行器進行探測,而相控陣雷達在波束轉(zhuǎn)換速度以及波束形成靈活性上的巨大優(yōu)勢,使其已經(jīng)受到各國的廣泛關(guān)注,同時也成為一個重點發(fā)展的雷達體制。對于大型面陣天線的相控陣雷達,其天線陣元個數(shù)可能會多達上萬個,導致對目標進行角度測量時運算量會很大,實時性問題難以解決,因此如何降低面陣天線情況下雷達測角的運算量是一個急需解決也必須解決的問題。本文對面陣天線情況下測角運算量過大的問題進行了研究和分析。本文首先介紹了線性和平面陣列的信號模型及波束形成技術(shù),然后介紹了幾種常規(guī)的測角方法,包括傳統(tǒng)的波束掃描測角法、最優(yōu)權(quán)下的Capon最小方差法及最大似然法,并討論了最大似然法與波束掃描法之間的關(guān)系。由于最大似然法涉及多維尋優(yōu)而Capon最小方差法需要進行矩陣求逆,導致其在測角時運算量很大,不利于在實際工程中應用。而波束掃描方法在進行一維角度測量時原理簡單,運算量較小且具有良好的測角性能,因此波束掃描方法在運算量上具有很大的優(yōu)勢。但是對于大型平面陣列天線,由于目標方位角和俯仰角相互耦合,要對目標角度進行測量時需要同時在俯仰維和方位維進行二維波束掃描,導致算法運算量急劇增大。針對該問題,通過考慮陣列天線傾斜對方位角和俯仰角度帶來的耦合,利用天線波束指向的先驗信息,本文提出一種改進的二維波束掃描方法以減小二維波束掃描方法的運算量,該方法將二維波束掃描問題轉(zhuǎn)化為兩個一維波束掃描問題,大大較低了二維角度測量所需的運算量,同時具有較傳統(tǒng)二維波束掃描方法相當?shù)慕嵌葴y量性能。最后,通過對單脈沖方法的研究,給出了一種面陣天線情況下的單脈沖測角方法,該算法能夠進一步減少面陣天線情況下測角的運算量,同時保持較好的測角性能。
【學位單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TN958.92

【參考文獻】

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本文編號：2819917