非理想条件下运动雷达杂波分析与制方法研究

摘要

随着现代战争向着信息化、网络化作战方向发展，机载雷达已经成为了预警机和战场监视飞机获取战场信息的核心装备。但是，机载雷达在工作时会受到杂波的严重影响，地杂波分布范围广、强度大；同时由于载机的运动，致使杂波谱大大展宽，导致目标常常淹没在杂波中。空时自适应处理（STAP）技术可以有效地抑制杂波，改善机载雷达的目标检测性能。本文针对常规平面阵列机载雷达和圆柱共形阵列机载雷达研究杂波特性和抑制方法，希望能够提高系统的检测性能。针对常规平面阵列机载雷达，提出了基于迭代自适应的角度多普勒补偿算法，该算法可以有效地改善传统自适应角度多普勒补偿算法的性能；针对圆柱共形阵列机载雷达，提出了改进的基于迭代自适应配准的补偿算法，该自适应算法可以有效地完成对共形阵机载雷达杂波距离依赖性的补偿。论文的主要内容概括如下：
　　1.对常规平面阵列机载雷达杂波模型进行了研究，并讨论了杂波抑制的空时处理方法。通过对机载雷达等多普勒线和等锥角线的描述，分析了杂波产生距离依赖性的原因。分析了机载雷达在不同阵面（正侧阵、斜侧阵和前视阵）配置下，机载雷达杂波的角度多普勒特性和距离多普勒特性，并在此基础上对全空时处理技术和降维空时处理技术进行了简要的分析，通过仿真实验验证了STAP技术的有效性。
　　2.对常规平面阵列机载雷达杂波的距离依赖性问题进行了研究。针对常规平面阵列机载雷达杂波的距离依赖性所引起的训练样本数据非均匀的问题，提出了基于迭代自适应的角度多普勒补偿算法。该算法通过自适应迭代的方式确定训练样本主瓣杂波谱的中心位置，之后利用角度多普勒补偿算法对训练样本进行空域及多普勒域的二维补偿，得到和待检测单元杂波统计特性相一致的训练样本数据，用它们形成杂波协方差矩阵，并计算滤波权矢量，可以更有效地对非均匀杂波进行抑制。
　　3.对圆柱共形阵机载雷达杂波模型和圆柱共形阵机载雷达杂波抑制方法进行了研究。在分析共形阵机载雷达杂波特性的基础上，提出了改进的基于迭代自适应配准的补偿算法。该算法通过迭代自适应处理，在三维空间重构杂波数据，并通过重构的距离门数据的协方差矩阵求解变换矩阵，利用变换矩阵将训练距离门的数据向着参考距离门数据进行配准，完成对杂波距离依赖性的补偿。

目录

声明

插图索引

表格索引

符号对照表

缩略语对照表

第一章 绪论

1.1研究的背景和意义

1.2研究的历史和现状

1.3本文的主要工作

第二章 常规平面阵机载雷达杂波模型及其特性分析

2.1引言

2.2常规平面阵机载雷达杂波信号模型

2.3常规平面阵机载雷达杂波特性分析

2.4本章小结

第三章 常规平面阵机载雷达杂波抑制方法研究

3.1引言

3.2空时二维自适应处理原理

3.3基于角度多普勒补偿的杂波抑制方法

3.4仿真实验

3.5本章小结

第四章 圆柱共形阵机载雷达杂波建模及抑制方法研究

4.1引言

4.2圆柱共形阵机载雷达杂波建模

4.3圆柱共形阵空时导向矢量分析

4.4圆柱共形阵机载雷达杂波特性分析

4.5圆柱共形阵机载雷达杂波抑制方法研究

4.6仿真实验

4.7本章小结

第五章 总结与展望

5.1工作总结

5.2工作展望

参考文献

致谢

作者简介