基于机会照射源的无源雷达动目标成像方法研究

摘要

无源雷达是一种自身不发射电磁信号的雷达，它利用各种外部辐射源实现对目标的无源检测与成像，因此具有良好的电子对抗特性。随着科技的不断发展，近些年可用外部机会照射源的数量日益增多，分布更加广泛，由于不仅可获得良好的电子对抗特性，还可节省系统成本和节约频带资源，基于机会照射源的无源雷达再次成为研究热点。另一方面，动目标是一类非常重要的雷达目标，针对动目标的探测与成像技术一直以来是雷达领域的重要研究内容。基于上述两方面，论文开展利用WiMAX、WiFi等外部机会照射源的无源雷达动目标成像方法研究。
　　首先简要介绍无源雷达的概念及其成像技术，回顾国内外相关研究现状，并给出本文的研究背景、意义及主要内容。
　　然后开展利用机会照射源的无源逆合成孔径雷达(ISAR)成像技术研究。ISAR是一种用于非合作运动目标成像的雷达，可获得动目标的高分辨图像，用于雷达目标识别。基于机会照射源的ISAR成像属于双基ISAR成像，论文首先阐述双基ISAR成像原理，以及必需的ISAR运动补偿和成像方法，然后以复杂海情下舰船目标成像为例，采用WiMAX信号，给出具体的无源舰船成像方法和成像处理流程，最后利用WiMAX信号对无源ISAR成像性能进行验证。
　　目前大部分已有无源成像方法假定发射源信息已知或是通过辅助手段获取，然后经过最佳匹配接收处理，然而发射信号的信息通常很难获得，且会增加系统的硬件成本。论文给出一种无需发射源信息的无源成像方法。该方法基于广义似然比检验理论，且适用于合作与非合作运动目标成像。通过分析该成像方法的点目标扩展函数，对动目标成像分辨率进行分析，并在此基础上研究不同接收机和发射源配置对成像的影响。
　　在自由空间的基础上，进一步研究多径环境下的无源动目标成像。以往处理中，大多数算法均是直接将多径信号抑制，未将其考虑到成像中。通过建立符合多径环境下的回波模型，将多径分量引入到成像中，研究其对成像可能存在的积极与消极作用。
　　由于大部分机会照射源带宽窄，导致成像距离向分辨较差，针对这一现状，论文研究利用多通道合成技术以改善系统的距离向分辨。首先建立多通道信号模型，推导多通道带宽合成处理方法，然后以多通道 DVB-T信号为例，给出模糊函数特性分析并进行仿真实验。结果表明成像的距离分辨率得到提高，验证了该处理技术的有效性。
　　论文最后对全文所做工作进行总结，指出仍需进一步研究的问题。

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注释表

缩略词

第一章 绪论

1.1无源雷达简介

1.2无源成像技术

1.3国内外研究现状

1.4本文研究背景及主要内容

第二章 无源逆合成孔径雷达成像研究

2.1 引言

2.2 双基ISAR成像基本原理

2.3基于WiMAX信号的舰船无源ISAR成像

2.4 实验验证与分析

2.5 本章小结

第三章 自由空间下无源分布式孔径雷达运动目标成像研究

3.1 引言

3.2 运动目标的无源回波模型

3.3 基于广义似然比检验的成像方法

3.4 成像分辨率分析

3.5 实验仿真验证

3.6 本章小结

第四章 多径环境下无源分布式孔径雷达运动目标成像研究

4.1 引言

4.2 多径环境模型

4.3 多径环境下的无源探测模型

4.4 多径环境下运动目标成像方法

4.5多径环境下成像分辨率分析

4.6 实验仿真与性能分析

4.7本章小结

第五章 多通道带宽合成无源雷达成像研究

5.1 引言

5.2 多通道信号模型及处理方法

5.3 多通道信号特性分析

5.4 实验仿真

5.5本章小结

第六章 结束语

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文