【摘要】：近年來,多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技術(shù)的引入為雷達(dá)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展帶來了新的契機(jī)。雙基地MIMO雷達(dá)結(jié)合了MIMO技術(shù)以及雙基地雷達(dá)體制的優(yōu)勢,擁有良好的技戰(zhàn)術(shù)性能,引起了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。本文圍繞雙基地MIMO雷達(dá)信號處理以及相關(guān)算法進(jìn)行了研究,主要工作以及貢獻(xiàn)如下:(1)本文給出了雙基地MIMO雷達(dá)系統(tǒng)的基本配置;建立了雙基地MIMO雷達(dá)回波信號模型,包括均勻線陣模型以及面陣模型;并且在雷達(dá)信號模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程實(shí)際,給出了雙基地MIMO雷達(dá)的基本信號處理算法以及工作流程,并針對雙基地MIMO雷達(dá)中較為特殊的波束形成、雷達(dá)不同工作過程的匹配濾波處理以及脈沖積累處理方案進(jìn)行了介紹;同時(shí)針對實(shí)際應(yīng)用中影響雙基地MIMO雷達(dá)性能的常見的干擾以及非理想因素進(jìn)行了分析;然后建立了基本的仿真平臺實(shí)現(xiàn)構(gòu)架。(2)對目標(biāo)的搜索探測是雷達(dá)的基本功能之一。雙基地MIMO雷達(dá)寬發(fā)寬收的工作模式以及對數(shù)字波束形成(Digital Beam Forming,DBF)技術(shù)和長時(shí)間積累技術(shù)的使用,能夠解決常規(guī)雷達(dá)遇到的對責(zé)任空域的快速搜索以及對特定目標(biāo)的精確測量之間的矛盾問題;但搜索過程過于復(fù)雜以及由等效發(fā)射波束形成失準(zhǔn)所引起的匹配濾波輸出損失卻對雷達(dá)的性能造成了一定影響。本文對搜索處理中常用的步進(jìn)頻分線性調(diào)頻(Stepped Frequency Division Linear Frequency Modulation,SFDLFM)信號的“距離-角度”耦合效應(yīng)進(jìn)行了分析討論,優(yōu)化了雙基地MIMO雷達(dá)搜索處理結(jié)構(gòu),并利用此耦合效應(yīng),提出了雙基地MIMO雷達(dá)在二維以及三維下的搜索距離段劃分方法,此方法能夠降低匹配濾波處理輸出的損失。(3)雙基地MIMO雷達(dá)通過信息融合技術(shù)能夠提升整個(gè)系統(tǒng)對目標(biāo)的測量精度和復(fù)雜條件下的探測跟蹤能力,而數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是信息融合的前提。結(jié)合最近鄰域關(guān)聯(lián)算法,本文提出了基于發(fā)射視線角以及距離參數(shù)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)決策,并推導(dǎo)了關(guān)聯(lián)概率。該方法能有效規(guī)避發(fā)射陣列指向誤差導(dǎo)致的關(guān)聯(lián)失誤,改善多個(gè)接收站之間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的正確概率。另外通過與相控陣?yán)走_(dá)比較,驗(yàn)證了雙基地MIMO雷達(dá)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方面的優(yōu)良性能。(4)雙基地MIMO雷達(dá)收發(fā)分置,發(fā)射陣列發(fā)射正交的探測信號波形,其在干擾對抗方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢和潛力。本文針對直達(dá)波以及多徑干擾,提出將CLEAN算法應(yīng)用于雙基地MIMO雷達(dá)信號處理中,并與空域線性約束最小方差(Linearly Constrained Minimum Variance,LCMV)算法相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對直達(dá)波以及多徑干擾的抑制;針對距離欺騙干擾,分別提出了利用對比不同途徑得到的目標(biāo)距離參數(shù),以及通過最小二乘擬合誤差構(gòu)造二元檢測器這兩種方法來實(shí)現(xiàn)對距離欺騙干擾的識別,這兩種方法分別針對兩種不同的定位算法,利用的是定位過程的中間量,不會額外增加系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。(5)實(shí)際工程應(yīng)用中,各種陣列誤差的存在會嚴(yán)重影響雷達(dá)參數(shù)估計(jì)以及定位跟蹤性能。針對此問題,本文對雙基地MIMO雷達(dá)收發(fā)陣列中的幅相和互耦誤差進(jìn)行了聯(lián)合校正,首先對誤差矩陣進(jìn)行了變形,然后利用迭代算法對誤差進(jìn)行了聯(lián)合估計(jì);提出了利用非線性最小二乘方法對雙基MIMO雷達(dá)收發(fā)陣列指向誤差進(jìn)行收發(fā)聯(lián)合校正的方法。仿真驗(yàn)證了本文所提方法具有良好的誤差估計(jì)精度。(6)雙基地MIMO雷達(dá)空、時(shí)、頻同步系統(tǒng)的構(gòu)造以及實(shí)現(xiàn)都較為復(fù)雜,并且會直接影響參數(shù)測量的性能。本文對雙基地MIMO雷達(dá)同步系統(tǒng)的功能需求進(jìn)行了研究,并且對同步誤差對雙基地MIMO雷達(dá)測距測速的影響進(jìn)行了分析,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了雙基地MIMO雷達(dá)同步方案的對比選擇。(7)除了理論分析以及仿真實(shí)驗(yàn),硬件實(shí)驗(yàn)平臺對完善一部雷達(dá)系統(tǒng)的功能和應(yīng)用測試也是不可或缺的。本文對雙基地MIMO雷達(dá)硬件實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行了介紹。對其基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及工作流程進(jìn)行了介紹,并展示了部分實(shí)驗(yàn)處理結(jié)果,驗(yàn)證了雙基地MIMO實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)目標(biāo)探測性能。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN957.51

【參考文獻(xiàn)】

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1 李軍;王珍;張娟娟;劉紅明;;MIMO雷達(dá)比幅單脈沖測角精度分析[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2015年01期

2 黎薇萍;陶海紅;廖桂生;倪亮;陳瑞;;抗干擾多波形優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2010年05期

3 張劍云;鄭志東;李小波;;雙基地MIMO雷達(dá)收發(fā)角及多普勒頻率的聯(lián)合估計(jì)算法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2010年08期

4 劉紅明;何子述;李軍;;雙基地MIMO雷達(dá)發(fā)射陣目標(biāo)角度估計(jì)[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2010年03期

5 楊明磊;張守宏;陳伯孝;朱守平;;多載頻MIMO雷達(dá)的幅相誤差校正[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2010年02期

6 楊明磊;陳伯孝;齊飛林;張守宏;;多載頻MIMO雷達(dá)的模糊函數(shù)[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2009年01期

7 陳多芳;陳伯孝;劉春波;張守宏;;基于子空間投影的雙基地地波超視距雷達(dá)直達(dá)波抑制方法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2008年11期

8 吳向東;張守宏;董玫;;陣列通道不一致條件下波達(dá)方向估計(jì)及其校正[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2008年10期

9 朱家兵;陶亮;許得剛;洪一;;基于非合作照射源的無源雷達(dá)直達(dá)波抑制技術(shù)[J];雷達(dá)與對抗;2006年01期

10 辛云宏;楊萬海;;被動多站多目標(biāo)的測量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法研究[J];宇航學(xué)報(bào);2005年06期

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1 陳多芳;岸—艦雙基地波超視距雷達(dá)若干問題研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

2 劉波;MIMO雷達(dá)正交波形設(shè)計(jì)及信號處理研究[D];電子科技大學(xué);2008年

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本文編號：2427586