基于子阵级阵列处理的自适应检测方法研究

摘要

相控阵雷达天线规模庞大,需要子阵级处理以降低成本和运算负担。雷达的主要任务是信号检测和参数估计,恒虚警检测在能够在检测目标的情况下保持恒定的虚警概率,研究各种自适应波束形成算法都应该以这些任务为导向。当干扰信号出现在天线旁瓣时,旁瓣消隐技术可以有效降低虚警概率。自适应检测是雷达信号处理中重要课题,在保证恒虚警性能的同时,具有很好的抗干扰性能和目标检测性能。本文主要将子阵级自适应波束形成方法和旁瓣消隐中的保护通道形成方法应用于点目标自适应检测。
　　基于子阵级自适应波束形成方法,包括线性约束最小方差、归一化和最优失配检测方法。子阵级线性约束最小方差方法破坏自适应方向图,特别是当没有干扰存在仅有噪声存在的时候,自适应方向图旁瓣明显上升。子阵级归一化和最优失配检测方法不必在自适应和非自适应模式之间进行转换,同时具有良好的控制方向图旁瓣的能力。和子阵级线性约束最小方差方法一样,二者能够应用于自适应检测,它们控制方向图旁瓣的性能和检测性能具有可比性。
　　通过非相干均匀加权求和,构造出常规子阵级保护通道。存在干扰时预白化处理数据实现常规子阵级自适应保护通道。通过结合非相干与相干求和,构造出改进子阵级保护通道。存在干扰时预白化处理数据实现改进子阵级自适应保护通道。通过理论分析可以看出,与常规子阵级保护通道方向图相比,改进子阵级保护通道方向图更加平滑,波束性能和旁瓣消隐效果更好。
　　将子阵级线性约束最小方差方法、归一化方法、最优失配检测方法和子阵级保护通道波束形成方法应用到广义似然比检验检测算法中,得到基于不同子阵级自适应波束形成权值的广义似然比检验检测算法的检测统计量。
　　将子阵级线性约束最小方差方法、归一化方法、最优失配检测方法应用到自适应匹配滤波检测算法中,得到基于不同子阵级自适应波束形成权值的自适应匹配滤波检测算法的检测统计量。
　　通过仿真,验证了所研究方法是有效的。在子阵加权相同情况下,信噪比较低时,广义似然比检验检测算法的检测性能优于自适应匹配滤波检测算法;信噪比较高时,自适应匹配滤波检测算法的检测性能优于广义似然比检验检测算法。基于子阵级线性约束最小方差方法的广义似然比检验检测算法的检测性能更佳。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外在该方向的研究现状及分析

1.3 主要研究内容

第2章 子阵级自适应波束形成

2.1 引言

2.2 平面阵列信号模型

2.3 子阵级LCMV方法

2.4 子阵级NORM方法

2.5 子阵级MOD方法

2.6 本章小结

第3章 子阵级保护通道波束形成

3.1 引言

3.2 常规子阵级保护通道

3.3 改进子阵级保护通道

3.4 本章小结

第4章 子阵级广义似然比检验

4.1 引言

4.2 GLRT检测统计量

4.3 基于子阵级LCMV的GLRT检测性能

4.4 基于子阵级NORM的GLRT检测性能

4.5 基于子阵级MOD的GLRT检测性能

4.6 子阵级GLRT检测性能比较

4.7 本章小结

第5章 子阵级自适应匹配滤波

5.1 引言

5.2 AMF检测统计量

5.3 基于子阵级LCMV的AMF检测性能

5.4 基于子阵级NORM的AMF检测性能

5.5 基于子阵级MOD的AMF检测性能

5.6 子阵级AMF检测性能比较

5.7 子阵级GLRT和AMF检测性能比较

5.8 本章小结

结论

参考文献

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