基于空时自适应处理的展宽海杂波抑制

摘要

天发地收高频雷达由于其双基地特征和天波路径电离层扰动的影响，导致其一阶海杂波具有明显的空时耦合性和多普勒谱展宽，会淹没其附近的慢速舰船目标。本文结合混合体制系统工作原理推导了双重因素下的展宽一阶海杂波波束-多普勒空时分布，并率先将空时自适应处理(Space-Time Adaptive Process-STAP)算法应用于混合体制系统展宽一阶海杂波的抑制中。
　　首先分析了混合体制系统的电波传播路径，将双基地特征与电离层非均匀扰动特性相结合对混合体制系统一阶海杂波分布进行仿真分析，理论仿真分析可以较好的反应其实际分布。
　　以仿真模型为基础，在存在电离层扰动的情况下对全局空时处理和基于降维处理的局域联合处理(Joint Domain Localized-JDL)算法进行了仿真分析，结果表明JDL算法可以在明显降低运算量和训练样本需求量的情况下有效的抑制杂波、发现目标。定量分析了不同程度、不同形式的电离层污染对一阶海杂波空时耦合性的影响，及给空时处理带来的信杂比损失。
　　将 JDL算法用于抑制实际背景下的非均匀一阶海杂波，提出滤除当前待检测距离维样本的目标信息、并把上述单元视为常规样本数据用于估计杂波协方差矩阵，可以明显提高目标及其附近局域的杂波抑制性能。结合训练样本加权的思想，将距离维的输出作为赋予每个训练样本的权值，并将加权后的训练样本重新代入到协方差矩阵的估计中。将一阶海杂波的理论空时分布作为先验知识用于空时处理算法中，对已知的杂波区不进行目标滤除处理，可以明显增加杂波区的空时凹口深度。经过改进的JDL算法可以在实际背景下的目标检测中收获明显的输入输出信杂比改善。

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第一章 绪 论

1.1 课题来源与意义

1.2 国内外研究现状分析

1.3 本文主要研究内容

第二章 一阶海杂波空时分布分析

2.1 混合体制电磁波传播路径

2.2 理论空时分布分析

2.3 空时分布仿真分析

2.4 电离层扰动分析

2.5 本章小结

第三章 仿真模型下的空时处理

3.1 全局空时处理

3.2 降维空时处理

3.3 空时耦合性对STAP性能的影响

3.4 本章小结

第四章 实际背景下的空时处理

4.1 实际背景下的动目标分析

4.2 降维算法的局域选择

4.3 目标滤除算法

4.4 训练样本加权算法

4.5 基于知识的空时处理

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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