雨杂波下单脉冲低角跟踪雷达测角精度改善方法研究

摘要

本课题重点研究了雨杂波下如何提高单脉冲雷达测角精度的方法，分析并给出了改善的方案。通过仿真以及基于大量实测数据的实验验证了这些方法的有效性。
　　雷达总是工作于各种不同的杂波环境下，如何更好地在雷达杂波中对回波信号进行检测是现代雷达信号处理的一个重要课题。本文研究的背景是雨杂波，雨杂波属于体杂波。雨杂波的一些特性如散射特性和衰减特性对雷达信号有重要的影响，会降低雷达探测目标的能力。
　　根据对雨杂波环境下的回波信号分析而知，雨杂波具有非零的多普勒频移，这样，普通的动目标显示MTI(Moving Target Indication)就不能很好地滤除它，所以需要寻找另外的方法来解决这个问题。自适应动目标显示AMTI(Adaptive Moving Target Indication)能根据不同的杂波实时改变MTI滤波器的性能，从而能较好地抑制运动杂波。
　　由于FFT(Fast Fourier Transform)方法对信号的频率估计精度不高，尤其是对幅度的估计可能出现很大误差，所以考虑选择超分辨方法改善对信号频率估计的准确度。Capon方法是一种广泛应用的超分辨方法。仿真结果表明 Capon方法的估计精度非常高，且旁瓣很低，分辨率较高。相对于传统的 MTI和FFT方法，基于最大平均改善因子的 AMTI和 Capon方法不仅能够很好的滤除杂波，而且可以改善目标多普勒频率的估计精度，从而有助于提高测角的精度。
　　本课题研究的雷达是工作在低仰角跟踪状态下的单脉冲雷达。长期以来，低空目标的跟踪都是雷达技术发展过程中的瓶颈，因此研究多径效应对雷达测角的影响以及解决方法将对提高雷达测角精度有着至关重要的意义。对频率捷变技术原理的仿真研究表明频率捷变可以提高回波功率，从而可增强雷达在存在多径干扰的情况下探测到目标的能力。最后分析了重滤波方法抑制多径效应的原理，并且通过仿真证明了采用重滤波的方式来改善低角跟踪性能是可行的。

目录

雨杂波下单脉冲低角跟踪雷达测角精度改善方法研究

RESEARCH ON ANGLE MEASURINGPRECISION IMPROVEMENT FOR LOW ANGLETRACKING MONOPULSE RADAR UNDERRAIN CLUTTER

摘要

Abstract

目录

第1章 绪论

1.1 课题来源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 雨杂波研究

2.1 雨杂波特性

2.2 雨杂波模型

2.3 雨杂波仿真

2.4 本章小结

第3章 测角精度改善方法

3.1 雷达测角方法及原理

3.2 自适应动目标显示

3.3 超分辨方法

3.4 基于最大平均改善因子的AMTI 与Capon 方法结合

3.5 本章小结

第4章 多径效应研究

4.1 多径效应原理分析

4.2 多径效应对雷达测角的影响

4.3 多径效应消除技术

4.4 本章小结

第5章 基于实测数据抑制雨杂波的仿真结果

5.1 实测数据分析与计算

5.2 改进方法仿真结果

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢