隨著雷達(dá)技術(shù)的快速發(fā)展,雷達(dá)對(duì)抗及電子戰(zhàn)技術(shù)也不斷取得進(jìn)步。一方面,隨著雷達(dá)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,傳統(tǒng)的雷達(dá)體制和工作模式逐漸不能滿足日益深化的應(yīng)用需求。雷達(dá)需要在惡劣的電磁環(huán)境下滿足戰(zhàn)場(chǎng)偵查的應(yīng)用需求,不僅僅滿足于對(duì)目標(biāo)的搜索、跟蹤,還要獲取目標(biāo)更精細(xì)的信息,比如高分辨率成像、微動(dòng)特征提取等。另一方面,雷達(dá)需提升自身生存能力,降低被截獲、干擾的概率,實(shí)現(xiàn)射頻隱身和良好的抗干擾性。本文主要對(duì)寬帶低截獲與隨機(jī)極化雷達(dá)信號(hào)模型展開(kāi)研究,主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)提出了一種非線性調(diào)頻信號(hào)去斜處理方法。將非線性調(diào)頻信號(hào)看作為倒S型調(diào)頻信號(hào)和線性調(diào)頻信號(hào)的復(fù)合信號(hào),采用去斜處理方法實(shí)現(xiàn)了寬帶非線性調(diào)頻雷達(dá)信號(hào)的低速率采樣下脈沖壓縮,解決了寬帶非線性調(diào)頻信號(hào)對(duì)雷達(dá)硬件速率要求較高的問(wèn)題。數(shù)值仿真和高分辨率一維距離像實(shí)驗(yàn)結(jié)果均證明了此方法能夠在保證寬帶非線性調(diào)頻信號(hào)低旁瓣性能的同時(shí)降低對(duì)系統(tǒng)硬件采樣率的要求。(2)提出了一種低旁瓣隨機(jī)雷達(dá)信號(hào)設(shè)計(jì)方法。通過(guò)在頻域調(diào)制隨機(jī)雷達(dá)信號(hào)的頻譜來(lái)實(shí)現(xiàn)低旁瓣的效果,采用隨機(jī)序列和高斯窗函數(shù)分別對(duì)信號(hào)相位譜、幅度譜進(jìn)行調(diào)制。由于所設(shè)計(jì)的隨機(jī)雷達(dá)信號(hào)具有高斯型的功率譜密度,因此能夠?qū)崿F(xiàn)低旁瓣的效果,避免了隨機(jī)雷達(dá)信號(hào)過(guò)高的旁瓣造成的掩蓋效應(yīng)。數(shù)值仿真和脈沖壓縮實(shí)驗(yàn)均驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)信號(hào)模型的低旁瓣性能。(3)提出了一種新型線性調(diào)頻隨機(jī)雷達(dá)信號(hào)模型及其去斜處理方法。此波形兼具了隨機(jī)雷達(dá)信號(hào)和線性調(diào)頻信號(hào)的優(yōu)點(diǎn),不僅具有近似圖釘型模糊函數(shù)、良好的正交性和多普勒容限,同時(shí)還可采用去斜處理方法實(shí)現(xiàn)低采樣率下脈沖壓縮,大大降低了對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)ADC硬件采樣率的要求。數(shù)值仿真和一維距離像仿真實(shí)驗(yàn)均驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)波形優(yōu)異性能和所提出的去斜處理方法的有效性。通過(guò)多載頻圓跡SAR高分辨成像實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了設(shè)計(jì)波形和壓縮方法的有效性。(4)隨機(jī)極化雷達(dá)信號(hào)。對(duì)隨機(jī)極化雷達(dá)信號(hào)理論機(jī)理進(jìn)行了分析,當(dāng)通過(guò)正交極化天線發(fā)射兩路去相干的隨機(jī)雷達(dá)信號(hào)時(shí)可以產(chǎn)生隨機(jī)極化雷達(dá)信號(hào),將低截獲雷達(dá)信號(hào)的研究范疇由時(shí)域、頻域擴(kuò)展至極化域。根據(jù)隨機(jī)極化雷達(dá)信號(hào)對(duì)目標(biāo)散射的作用機(jī)理提出了一種基于極化度的有源轉(zhuǎn)發(fā)式干擾鑒別方法,依據(jù)隨機(jī)極化雷達(dá)信號(hào)目標(biāo)回波極化度和干擾回波極化度的差異來(lái)進(jìn)行干擾鑒別,并結(jié)合數(shù)值仿真進(jìn)行分析,驗(yàn)證了所提方法的有效性。
【學(xué)位單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN957.51
【部分圖文】：

但是加窗處理會(huì)帶來(lái)信噪比損失、展寬主瓣，犧牲了雷達(dá)系統(tǒng)距離向分辨率，而且LFM信號(hào)瞬時(shí)頻率隨時(shí)間線性變化，信號(hào)形式簡(jiǎn)單，極易被敵方截獲識(shí)別，針對(duì)LFM信號(hào)的干擾形式也層出不窮，傳統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)采用LFM信號(hào)極易被敵方干擾、欺騙[57,58]。非線性調(diào)頻信號(hào)（NonlinearFrequencyModulation，NLFM）也是一種脈沖壓縮調(diào)頻信號(hào)，同樣是對(duì)調(diào)頻信號(hào)的相位進(jìn)行非線性調(diào)制得到，不同于LFM的是NLFM的瞬時(shí)頻率隨著時(shí)間非線性變化，敵方很難精確識(shí)別出信號(hào)具體參數(shù)，具有較好的抗截獲和抗干擾能力，而且NLFM信號(hào)脈沖壓縮時(shí)無(wú)需加窗處理也能夠?qū)崿F(xiàn)較低的旁瓣，因而避免了引入LFM信號(hào)加窗失配處理所帶來(lái)的主瓣展寬和SNR損失等問(wèn)題[44, 59, 60]。但是NLFM信號(hào)屬于多普勒敏感信號(hào)，當(dāng)雷達(dá)與目標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度過(guò)大時(shí)，匹配濾波可能會(huì)多普勒失配，導(dǎo)致脈沖壓縮無(wú)法出現(xiàn)峰值。中科院電子所王偉等研究了合成孔徑雷達(dá)成像中非線性調(diào)頻信號(hào)多普勒失配補(bǔ)償問(wèn)題，并完成了機(jī)載NLFM SAR飛行實(shí)驗(yàn)[61, 62]。

Panel）長(zhǎng)期關(guān)注研究噪聲雷達(dá)技術(shù)，從 2010 年開(kāi)始連續(xù)技術(shù)研究，對(duì)噪聲雷達(dá)波形設(shè)計(jì)、低截獲性能、旁瓣抑制標(biāo)檢測(cè)、噪聲 MIMO 雷達(dá)等一系列問(wèn)題展開(kāi)了研究[77,國(guó)家科學(xué)院 K. A. Lukin 等在 NATO 資助的下就噪聲雷達(dá)深入研究，提出將噪聲連續(xù)波信號(hào)應(yīng)用于汽車?yán)走_(dá)，采用獲取目標(biāo)的距離和速度信息[110]；他研制一套工作在 Ka對(duì)噪聲雷達(dá)近場(chǎng)成像及室內(nèi)高分辨成像進(jìn)行了研究[105, MIMO 體制雷達(dá)對(duì)噪聲雷達(dá)層析成像進(jìn)行了探究[109,1大學(xué) Shannon Blunt 等基于交替投影算法設(shè)計(jì)出一種超低完成地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的脈沖多普勒實(shí)驗(yàn)[113,114]，在此基礎(chǔ)用于雷達(dá)通信一體化中，通過(guò)噪聲雷達(dá)信號(hào)的 LPI/LPD15,116]。Wasserzier,Christoph 等首次將噪聲雷達(dá)應(yīng)用于運(yùn)標(biāo)的脈沖多普勒實(shí)驗(yàn)[117]。

圖 2.1 LPI 雷達(dá)、目標(biāo)與截獲接收機(jī)空間位置關(guān)系e 2.1 Spatial position relations of LPI radar, target and interception receiv探測(cè)目標(biāo)時(shí)首先需要通過(guò)在一定范圍內(nèi)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行搜索，根據(jù)到雷達(dá)探測(cè)距離 為：4/ 獲機(jī)截獲方程可以得到截獲機(jī)截獲 為：4/ 為雷達(dá)發(fā)射機(jī)峰值最大功率， 為雷達(dá)天線發(fā)射增益， 為， 為雷達(dá)發(fā)射電磁波波長(zhǎng)， 為目標(biāo)雷達(dá)散射截面（Rada
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2854321