本文關(guān)鍵詞：極化認(rèn)知雷達(dá)抗干擾波形設(shè)計(jì)研究

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【摘要】：認(rèn)知雷達(dá)是近年來受到廣泛關(guān)注的一種智能化雷達(dá),它可以智能地從雷達(dá)回波中解析、學(xué)習(xí)目標(biāo)和環(huán)境的信息,通過接收機(jī)到發(fā)射機(jī)的反饋通道,使發(fā)射機(jī)根據(jù)所處環(huán)境和具體雷達(dá)任務(wù),自適應(yīng)地發(fā)射波形,實(shí)現(xiàn)雷達(dá)性能最大化。極化作為描述雷達(dá)信號的另外一維信息,加入極化信息可使雷達(dá)具有更強(qiáng)的抗干擾和參數(shù)估計(jì)能力。因此本文研究極化認(rèn)知雷達(dá)的波形設(shè)計(jì),主要內(nèi)容分為三個部分:第一部分,對極化認(rèn)知雷達(dá)的基礎(chǔ)知識和本文用到的概念進(jìn)行闡述。首先對極化認(rèn)知雷達(dá)進(jìn)行建模,極化認(rèn)知雷達(dá)是在認(rèn)知雷達(dá)的基礎(chǔ)上加入了極化信息,可以額外獲得目標(biāo)和環(huán)境的極化特征;其次對發(fā)射的極化信號進(jìn)行建模,引入極化橢圓的概念,為后文極化參數(shù)估計(jì)奠定基礎(chǔ);然后介紹目標(biāo)極化散射矩陣的表示方法和意義;最后對雜波分布進(jìn)行建模,并對本文中用到的復(fù)合高斯雜波重點(diǎn)闡釋,通過實(shí)測數(shù)據(jù)擬合,驗(yàn)證將海雜波建模為復(fù)合高斯分布更符合實(shí)際情況。第二部分,研究基于目標(biāo)和雜波參數(shù)估計(jì)的最優(yōu)極化波形設(shè)計(jì)。首先,根據(jù)極化回波公式,推導(dǎo)觀測數(shù)據(jù)的條件概率密度分布,基于最大似然估計(jì),引入擴(kuò)展參數(shù)-期望最大算法,對目標(biāo)和雜波參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確地估計(jì);然后通過最小化參數(shù)的克拉美羅界,引出最優(yōu)極化波形設(shè)計(jì)算法來獲得波形的最優(yōu)極化參數(shù);為了減小設(shè)計(jì)極化波形時的計(jì)算復(fù)雜度,推導(dǎo)次最優(yōu)算法設(shè)計(jì)極化波形,在性能與前者相當(dāng)?shù)那疤嵯?大大減少優(yōu)化耗時。仿真表明,本部分研究的極化波形設(shè)計(jì)算法可以較好地對抗雜波干擾,并準(zhǔn)確地得到目標(biāo)和環(huán)境參數(shù),從而為認(rèn)知雷達(dá)提供準(zhǔn)確的先驗(yàn)和環(huán)境信息。第三部分,研究基于認(rèn)知框架的瞬態(tài)極化雷達(dá)正交波形設(shè)計(jì)。針對瞬態(tài)極化雷達(dá)(IPR)兩路波形相關(guān)度較高而引起的目標(biāo)參數(shù)估計(jì)誤差過大的問題,本章提出純相位譜逼近算法(POSAA)來設(shè)計(jì)具有低相關(guān)水平的波形對,這樣可以較好地對抗距離遮蔽干擾和極化通道之間的互擾。首先,在積分旁瓣電平準(zhǔn)則下,構(gòu)造正交波形設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù);然后利用相關(guān)與譜之間的傅里葉變換關(guān)系,基于譜逼近的思想,將時域的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化到頻域優(yōu)化。另外,POSAA利用串行設(shè)計(jì)的思想,避免同時優(yōu)化的高計(jì)算量,高復(fù)雜度問題;仿真結(jié)果說明優(yōu)化后的波形具有極低的相關(guān)水平,且本章提出的算法具有較高的運(yùn)算效率。
【關(guān)鍵詞】：認(rèn)知雷達(dá) 極化 波形設(shè)計(jì) 抗干擾
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN958
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 極化認(rèn)知雷達(dá)信號建模16-26
• 2.1 認(rèn)知雷達(dá)建模16-17
• 2.2 極化信號建模17-20
• 2.3 極化散射矩陣20-21
• 2.4 海雜波建模21-24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 第3章 基于參數(shù)估計(jì)的最優(yōu)波形設(shè)計(jì)26-40
• 3.1 極化信號回波建模26-28
• 3.2 極化散射矩陣的估計(jì)28-30
• 3.3 極化參數(shù)估計(jì)30-33
• 3.3.1 克拉美羅函數(shù)30-31
• 3.3.2 最小化CRB設(shè)計(jì)極化參數(shù)31-33
• 3.4 最優(yōu)極化波形設(shè)計(jì)33
• 3.5 次最優(yōu)極化波形設(shè)計(jì)33-34
• 3.6 仿真結(jié)果34-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第4章 認(rèn)知框架下的瞬態(tài)極化雷達(dá)波形設(shè)計(jì)40-53
• 4.1 優(yōu)化問題表述40-44
• 4.2 優(yōu)化問題求解44-46
• 4.3 極化散射矩陣的估計(jì)46-47
• 4.4 仿真結(jié)果47-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-55
• 參考文獻(xiàn)55-61
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文61-63
• 致謝63

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本文編號：862548