微波对流层散射雷达频谱信号建模与处理

摘要

当前我国亟需掌握西太平洋上航母等大型舰艇的动态，基于微波对流层散射的雷达频谱监视能够满足高空间、时间覆盖性及实时性。相对传统无源探测，对流层散射雷达信号具有特殊的性质。
　　首先在对流层散射理论基础上建立俯仰向散射模型，分析模型参数对聚集能量的影响，提出宽频带探测系统中接收天线最佳仰角计算方法，研究目标俯仰向多波束对系统带来的影响，结合典型雷达信号俯仰向特性进行分析。确定了接收天线最佳仰角，得出目标俯仰向多波束时可积累仰角在2度内的波束能量，并且不同仰角的波束有群延迟。
　　其次建立方位向散射模型，研究接收天线方位向如何聚集能量、目标方位向静止和扫描对测向带来的影响，分析这些影响与重要参数的关系，结合典型雷达信号进行说明。得出接收天线方位向需要分集接收，并且存在一个与接收系统无关的最小测向误差角和最小虚像模糊角，接收天线架设越高对测向越有利。
　　再次建立阵列接收信号模型，分析阵元间相位的变化关系，对比其与传统值的异同，改进传统阵列信号处理算法。得出一维等间距线阵中阵元间相位差与阵元编号呈线性关系，但阵列接收对流层散射信号中各阵元间还存在相位扩散项，会引起测向误差和测向模糊。
　　最后设计并实现了一套模块式可扩展的高速同步采集记录系统。整个系统采用模块化设计，扩展性强，能够14bit180MHz连续采样，时钟模块一级级联可实现128路同步采集记录。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及组织结构

第二章 对流层散射雷达频谱俯仰向散射信号建模

2.1 引言

2.2 对流层散射俯仰向功率因子

2.3 俯仰向功率因子与接收天线仰角和俯仰向波束宽度的关系

2.4 侦察系统中接收天线最佳仰角计算方法

2.5 目标俯仰向多波束对接收信号的影响

2.6 典型目标信号俯仰向对流层散射特性

2.7 小结

第三章 对流层散射雷达频谱方位向散射信号建模

3.1 引言

3.2 对流层散射方位向功率因子

3.3 对流层散射无源测向中测向精度和虚像模糊问题研究

3.4 典型目标信号方位向对流层散射特性

3.5 小结

第四章 阵列接收对流层散射信号模型与处理算法

4.1 引言

4.2 对流层散射阵列接收信号模型

4.3 各阵元接收信号间扩散相位的研究

4.4 对流层散射阵列信号处理算法

4.5 小结

第五章 模块式可扩展的高速同步采集记录系统设计与实现

5.1 引言

5.2 系统模块式设计

5.3 采集模块模块式设计

5.4 系统实例

5.5 小结

结束语

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果