運動平臺子陣級面陣MIMO雷達信號處理與仿真
發(fā)布時間：2021-04-19 08:17
當今科技的發(fā)展,電磁環(huán)境的日趨復雜,給雷達的信號檢測與持續(xù)跟蹤帶來了不小的挑戰(zhàn)。相較于相控陣雷達,MIMO雷達的抗干擾能力更強,分辨率也更高,成為了當今一個重要的研究方向。本文以運動平臺MIMO雷達為基礎建立了子陣級面陣信號模型,對MIMO雷達的信號處理進行了系統(tǒng)的建模與仿真,研究了存在拖曳式誘餌情況下真假目標的識別算法。主要內容如下:1、針對運動平臺MIMO雷達,建立了子陣級面陣的收發(fā)信號模型,并對MIMO雷達子陣間與子陣內的方向圖進行了仿真分析,確定了MIMO雷達信號的可覆蓋范圍。2、基于MIMO雷達的特性與平臺/目標的實時動態(tài)性,建立了運動平臺MIMO雷達的回波信號模型,其中包括點目標信號、雜波信號以及諸多不理想因素。提出了一種基于旋轉矩陣的可避免矩陣求逆運算的坐標轉換方法,提高了逆矩陣的計算精度,也減低了算法的計算量。并結合仿真分析了雜波多普勒-距離譜的相關特性,為雜波抑制算法研究奠定了基礎。3、研究了MIMO雷達回波信號的非自適應處理、雜波環(huán)境下的自適應處理算法與運動平臺的跟蹤算法,并針對全空時STAP計算量過大的問題,采用降維的STAP算法,實現(xiàn)了對運動平臺MIMO雷達子陣...
【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：86 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
(a)子陣間波束方向圖；(b)子陣內波束方向圖
電子科技大學碩士學位論文10（a）（b）圖2-3(a)子陣間波束方向圖；(b)子陣內波束方向圖圖2-4陣面綜合方向圖為了方便分析，下文對各方向圖的方位維進行分析，俯仰維情況類似可通過類比得到。如下圖所示分別為子陣內方位維方向圖與子陣間方位維方向圖：（a）（b）顯然可以發(fā)現(xiàn)，子陣內方向圖的3dB波束寬度26惼。形成的波束有波束寬、增益低的特性，這是由于MIMO雷達子陣間的正交發(fā)射信號無法在空間中進圖2-5(a)子陣內方位維方向圖；(b)子陣間方位維方向圖
第三章運動平臺子陣級面陣MIMO雷達回波信號模型27/2-/2(t)(t)iid==jijCC(3-47)將雜波對方位維方向按進行等間隔的離散化處理，假設一共分為CN份，故此距離環(huán)的雜波回波信號由積分形式轉換為可建模的求和的形式：1(t)=cNi=jijCC(t)(3-48)在此基礎上，考慮此雜波區(qū)域有L個距離環(huán)，對這L個距離環(huán)的雜波信號進行疊加，即為需要求解的雜波信號回波C(t)，模型為如下表達式：111(t)(t)(t)CLLNj=j=i===jijCCC(3-49)3.2.5雜波信號RD譜分析對雜波回波數(shù)據(jù)進行建模后，繪制出雜波信號的距離-多普勒譜（RangeDopplerSpectrum），對雜波信號在距離與多普勒維度的特征進行分析。如下圖所示：(a)(b)此時，平臺的運動速度為200m/s，運動方向沿X軸正方向，坐標為（0，0，圖3-17(a)回波信號多普勒-距離譜俯視圖；(b)側視圖圖3-16雜波信號多普勒-距離譜
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于改進MCMC的目標和拖曳式誘餌分離方法[J]. 胡穎. 火力與指揮控制. 2019(01)
[2]雷達導引頭對拖曳式誘餌干擾的檢測和識別新方法[J]. 王建路,戴幻堯,韓慧,汪連棟,喬會東. 航天電子對抗. 2016(06)
[3]拖曳式有源雷達誘餌的分辨與橫向定標[J]. 陶利波,宗小平,胡海燕,鄧朝平,馮國棟. 電子信息對抗技術. 2015(02)
[4]一種新興的雷達體制——MIMO雷達[J]. 陳浩文,黎湘,莊釗文. 電子學報. 2012(06)
[5]MIMO雷達發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 馮源,樊祥,張寧,吳少峰. 航天電子對抗. 2011(02)
[6]MIMO技術原理及其在移動通信中的應用[J]. 單志龍,史景倫,熊尚坤. 移動通信. 2009(12)
[7]戰(zhàn)場電磁環(huán)境效應對信息化戰(zhàn)爭的影響[J]. 孫國至,劉尚合,陳京平,賀其元. 軍事運籌與系統(tǒng)工程. 2006(03)
[8]相控陣導引頭的基本特點和關鍵技術[J]. 高烽. 制導與引信. 2005(04)
[9]MIMO技術在無線通信系統(tǒng)中的應用[J]. 常永宇,章健. 現(xiàn)代電信科技. 2004(12)
[10]采用Bayes數(shù)據(jù)融合方法進行目標和誘餌的識別[J]. 王慧頻,徐暉,孫仲康. 國防科技大學學報. 1996(02)
博士論文
[1]MIMO雷達檢測與估計理論研究[D]. 何茜.電子科技大學 2010
[2]MIMO雷達正交波形設計及信號處理研究[D]. 劉波.電子科技大學 2008
碩士論文
[1]預警雷達輔助知識庫建模與仿真[D]. 宋海洋.電子科技大學 2016
本文編號：3147189
【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：86 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
(a)子陣間波束方向圖；(b)子陣內波束方向圖
電子科技大學碩士學位論文10（a）（b）圖2-3(a)子陣間波束方向圖；(b)子陣內波束方向圖圖2-4陣面綜合方向圖為了方便分析，下文對各方向圖的方位維進行分析，俯仰維情況類似可通過類比得到。如下圖所示分別為子陣內方位維方向圖與子陣間方位維方向圖：（a）（b）顯然可以發(fā)現(xiàn)，子陣內方向圖的3dB波束寬度26惼。形成的波束有波束寬、增益低的特性，這是由于MIMO雷達子陣間的正交發(fā)射信號無法在空間中進圖2-5(a)子陣內方位維方向圖；(b)子陣間方位維方向圖
第三章運動平臺子陣級面陣MIMO雷達回波信號模型27/2-/2(t)(t)iid==jijCC(3-47)將雜波對方位維方向按進行等間隔的離散化處理，假設一共分為CN份，故此距離環(huán)的雜波回波信號由積分形式轉換為可建模的求和的形式：1(t)=cNi=jijCC(t)(3-48)在此基礎上，考慮此雜波區(qū)域有L個距離環(huán)，對這L個距離環(huán)的雜波信號進行疊加，即為需要求解的雜波信號回波C(t)，模型為如下表達式：111(t)(t)(t)CLLNj=j=i===jijCCC(3-49)3.2.5雜波信號RD譜分析對雜波回波數(shù)據(jù)進行建模后，繪制出雜波信號的距離-多普勒譜（RangeDopplerSpectrum），對雜波信號在距離與多普勒維度的特征進行分析。如下圖所示：(a)(b)此時，平臺的運動速度為200m/s，運動方向沿X軸正方向，坐標為（0，0，圖3-17(a)回波信號多普勒-距離譜俯視圖；(b)側視圖圖3-16雜波信號多普勒-距離譜
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于改進MCMC的目標和拖曳式誘餌分離方法[J]. 胡穎. 火力與指揮控制. 2019(01)
[2]雷達導引頭對拖曳式誘餌干擾的檢測和識別新方法[J]. 王建路,戴幻堯,韓慧,汪連棟,喬會東. 航天電子對抗. 2016(06)
[3]拖曳式有源雷達誘餌的分辨與橫向定標[J]. 陶利波,宗小平,胡海燕,鄧朝平,馮國棟. 電子信息對抗技術. 2015(02)
[4]一種新興的雷達體制——MIMO雷達[J]. 陳浩文,黎湘,莊釗文. 電子學報. 2012(06)
[5]MIMO雷達發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 馮源,樊祥,張寧,吳少峰. 航天電子對抗. 2011(02)
[6]MIMO技術原理及其在移動通信中的應用[J]. 單志龍,史景倫,熊尚坤. 移動通信. 2009(12)
[7]戰(zhàn)場電磁環(huán)境效應對信息化戰(zhàn)爭的影響[J]. 孫國至,劉尚合,陳京平,賀其元. 軍事運籌與系統(tǒng)工程. 2006(03)
[8]相控陣導引頭的基本特點和關鍵技術[J]. 高烽. 制導與引信. 2005(04)
[9]MIMO技術在無線通信系統(tǒng)中的應用[J]. 常永宇,章健. 現(xiàn)代電信科技. 2004(12)
[10]采用Bayes數(shù)據(jù)融合方法進行目標和誘餌的識別[J]. 王慧頻,徐暉,孫仲康. 國防科技大學學報. 1996(02)
博士論文
[1]MIMO雷達檢測與估計理論研究[D]. 何茜.電子科技大學 2010
[2]MIMO雷達正交波形設計及信號處理研究[D]. 劉波.電子科技大學 2008
碩士論文
[1]預警雷達輔助知識庫建模與仿真[D]. 宋海洋.電子科技大學 2016
本文編號：3147189
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