機載共形陣天線的信號處理技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-03-31 14:04
相較于常規(guī)平面陣,共形陣往往具有著更少的結(jié)構(gòu)重量和更好的氣動性能,容易獲得更大的口徑面積,因此可望成為機載雷達系統(tǒng)中重要的天線形式。然而,與載機共形的特殊曲面結(jié)構(gòu)導(dǎo)致陣列的極化特性和互耦效應(yīng)更加復(fù)雜。不同的陣元具有不同的姿態(tài)與極化方向,對同一散射體,陣元接收到的信號強度不一致,使得傳統(tǒng)的以平面陣雜波模型為基礎(chǔ)的雜波抑制方法不能有效工作。因此開展機載共形陣的信號建模和信號處理方法研究具有重要意義。本文圍繞機載共形陣雷達的雜波特性、雜波抑制方法及目標檢測方法這三個方面進行了理論研究及仿真分析。首先針對陣列極化敏感的問題,給出了一種雜波秩估計方法,準確估計出極化敏感線陣雜波協(xié)方差矩陣的秩;然后針對陣元極化不一致及互耦造成的信號子空間與接收數(shù)據(jù)失配的問題,給出了一種自適應(yīng)子空間檢測方法,可以有效補償極化和互耦帶來的影響,提高了雷達的目標檢測性能;最后針對全極化陣列協(xié)方差矩陣運算量大的問題,提出了一種簡化的協(xié)方差矩陣構(gòu)造方法,降低了信號處理的計算量。本文的主要內(nèi)容概括如下:1.研究機載共形陣雷達的方向圖模型、雜波模型及雜波特性。考慮共形陣的極化特性和互耦特性,建立了具有普適性的陣列方向圖模型和雜...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
垂直極化Wullenweber測向天線陣[32]
子)天線陣元旋轉(zhuǎn)對稱的放置方式,不僅實現(xiàn)了水平面全向開啟了共形陣的研究大門。二戰(zhàn)期間,德國成功研發(fā)出了一為一體的高頻圓環(huán)陣列:Wullenweber,如圖 1.1 所示。美國上,將 Wullen weber 陣列天線的半徑由 100 米延伸到 150 米警戒及獲取全面的情報信息,以美國為首的世界各國陸續(xù)研究。條件和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的限制,共形陣在 90 年代才躋入,美國?针娮討(zhàn)中心武裝部門將圓錐共形陣作為攔截導(dǎo)彈極大展寬了天線波束掃描范圍。3 年后,諾斯洛普-格魯曼公造商之一)和 TRW 公司的航空電子分公司達成戰(zhàn)略合作,研發(fā)出了搭載在 F/A-18SRA(系統(tǒng)研究機)上的試驗智能天通天線的 4 倍。90 年代中期,日本研制了半球形狀的共形陣雙貼片技術(shù),有 600 個 T/R 組件協(xié)同工作。德國的 Gniss 等微貼片共形陣,并應(yīng)用在數(shù)字波束形成領(lǐng)域。
描述電場極化信息。2.2.2 極化對陣列的影響圖2.1 空間電磁信號傳播示意圖任意天線的極化都可以由相互正交的主極化和交叉極化組成,主極化方向是我們期望的天線極化方向,交叉極化分量越少代表天線的極化純度越高。以偶極子天線為例,主極化方向與陣元軸線平行,交叉極化與方向軸線垂直。圖 2.1 給出了空間電磁信號傳播示意圖,假設(shè)位于球坐標系原點的天線朝 , 方向輻射電磁波,那么電場矢量e 可由 φ 方向的分量和 θ 方向的分量組成。其中,φ 和 θ 分別為與傳播方向垂直的方位向單位矢量和俯仰向單位矢量,且共同構(gòu)成一組正交極化基。當(dāng)電磁波照射到目標時
【參考文獻】:
期刊論文
[1]共形陣機載火控雷達雜波建模與雜波抑制[J]. 段克清,謝文沖,王永良,張增輝. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2011(08)
[2]機載預(yù)警雷達共形陣應(yīng)用技術(shù)分析[J]. 葉杰,劉志慧. 現(xiàn)代雷達. 2009(07)
[3]相控陣機載雷達雜波抑制的時-空二維自適應(yīng)濾波[J]. 保錚,廖桂生,吳仁彪,張玉洪,王永良. 電子學(xué)報. 1993(09)
博士論文
[1]共形相控陣天線分析綜合技術(shù)與實驗研究[D]. 趙菲.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]機載雷達簡易STAP方法及其應(yīng)用[D]. 王彤.西安電子科技大學(xué) 2001
碩士論文
[1]共形陣列誤差校正及DOA估計方法研究[D]. 張學(xué)敬.西安電子科技大學(xué) 2014
本文編號:3111568
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
垂直極化Wullenweber測向天線陣[32]
子)天線陣元旋轉(zhuǎn)對稱的放置方式,不僅實現(xiàn)了水平面全向開啟了共形陣的研究大門。二戰(zhàn)期間,德國成功研發(fā)出了一為一體的高頻圓環(huán)陣列:Wullenweber,如圖 1.1 所示。美國上,將 Wullen weber 陣列天線的半徑由 100 米延伸到 150 米警戒及獲取全面的情報信息,以美國為首的世界各國陸續(xù)研究。條件和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的限制,共形陣在 90 年代才躋入,美國?针娮討(zhàn)中心武裝部門將圓錐共形陣作為攔截導(dǎo)彈極大展寬了天線波束掃描范圍。3 年后,諾斯洛普-格魯曼公造商之一)和 TRW 公司的航空電子分公司達成戰(zhàn)略合作,研發(fā)出了搭載在 F/A-18SRA(系統(tǒng)研究機)上的試驗智能天通天線的 4 倍。90 年代中期,日本研制了半球形狀的共形陣雙貼片技術(shù),有 600 個 T/R 組件協(xié)同工作。德國的 Gniss 等微貼片共形陣,并應(yīng)用在數(shù)字波束形成領(lǐng)域。
描述電場極化信息。2.2.2 極化對陣列的影響圖2.1 空間電磁信號傳播示意圖任意天線的極化都可以由相互正交的主極化和交叉極化組成,主極化方向是我們期望的天線極化方向,交叉極化分量越少代表天線的極化純度越高。以偶極子天線為例,主極化方向與陣元軸線平行,交叉極化與方向軸線垂直。圖 2.1 給出了空間電磁信號傳播示意圖,假設(shè)位于球坐標系原點的天線朝 , 方向輻射電磁波,那么電場矢量e 可由 φ 方向的分量和 θ 方向的分量組成。其中,φ 和 θ 分別為與傳播方向垂直的方位向單位矢量和俯仰向單位矢量,且共同構(gòu)成一組正交極化基。當(dāng)電磁波照射到目標時
【參考文獻】:
期刊論文
[1]共形陣機載火控雷達雜波建模與雜波抑制[J]. 段克清,謝文沖,王永良,張增輝. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2011(08)
[2]機載預(yù)警雷達共形陣應(yīng)用技術(shù)分析[J]. 葉杰,劉志慧. 現(xiàn)代雷達. 2009(07)
[3]相控陣機載雷達雜波抑制的時-空二維自適應(yīng)濾波[J]. 保錚,廖桂生,吳仁彪,張玉洪,王永良. 電子學(xué)報. 1993(09)
博士論文
[1]共形相控陣天線分析綜合技術(shù)與實驗研究[D]. 趙菲.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]機載雷達簡易STAP方法及其應(yīng)用[D]. 王彤.西安電子科技大學(xué) 2001
碩士論文
[1]共形陣列誤差校正及DOA估計方法研究[D]. 張學(xué)敬.西安電子科技大學(xué) 2014
本文編號:3111568
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