多基地协同雷达信号级信息融合研究

摘要

近年来，随着科技水平不断提升，各种高新军事武器和防御系统得到了快速发展，在保卫国土安全中发挥了举足轻重的作用。为了在军事行动中掌握主动权，争取最佳的作战效果，实时获取战场情报并准确决策就显得极为重要。雷达作为最重要的探测系统，对战场观察与态势评估至关重要，然而由于战地工作环境复杂、杂波与干扰严重、隐身飞机及小散射截面积目标涌现等多方面因素影响，使得单部雷达对目标的发现概率大大降低。因此，采用多部雷达协同工作成为必然，结合信息融合技术将能大幅提升系统的探测能力，获取更加及时可靠的战场情报。
　　本文重点研究了多部雷达单基地(T/R)3多频带协同工作模式下对海上弱小目标进行信号级融合检测的问题，主要研究内容如下：
　　（1）建立时空统一的多雷达信号处理仿真系统，分析海杂波的时空相关性，对K分布海杂波进行模拟。完成了发射波形的选择、回波信号的仿真、坐标系统的变换等基础准备工作以及正交解调、脉冲压缩等融合预处理工作。
　　（2）研究在多雷达多频带工作模式下信号级互相关融合算法，根据随机信号相关性质，给出其算法的理论依据。在已建立的仿真系统基础上实现了三部雷达接收信号的信号级互相关融合，对融合前后的信杂比进行统计分析，说明经过融合处理后的信杂比较单部雷达信号处理有较大改善。
　　（3）提出并实现高阶累积量法做时延估计进行延迟补偿的信号级互相关融合算法，可使目标信号在相关域达到最佳相干融合效果。通过实验结果统计与分析，验证经过延迟补偿后的互相关信号级融合效果比未经过延迟补偿的互相关信号级融合效果更优，信杂比得到更好的改善。
　　（4）分析融合后的杂波特性和融合后信号所适应的恒虚警检测类型，比较几种常用恒虚警检测器的适用场景及优缺点，提出了剔除和有序选小的恒虚警检测算法，通过仿真实验统计了该算法和其他常用恒虚警算法在同一信杂比下对存在多目标干扰情况时的检测概率，验证该算法在处理多目标干扰时的可靠性和优越性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题来源

1.2 课题研究背景、目的和意义

1.3 相关领域国内外研究现状

1.4 本文的主要研究工作和组织结构

第2章 多雷达信号处理系统分析与建模

2.1 多雷达信号处理系统综述

2.2 海杂波分析与建模

2.3 发射信号波形

2.4 坐标系统建立

2.5 回波信号正交解调

2.6 脉冲压缩处理

2.7 本章小结

第3章 信号级互相关信息融合算法

3.1 互相关性质分析

3.2 互相关信息融合

3.3 基于延迟补偿的互相关信息融合

3.4 本章小结

第4章 融合信号的恒虚警检测处理

4.1 恒虚警检测原理

4.2 融合信号的恒虚警检测

4.3 算法仿真与性能分析

4.4 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 后续工作展望

致谢

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文