机载雷达空时二维自适应信号处理试验研究

摘要

雷达下视工作时，地面杂波强度可达60～90dB，而且不同方向地杂波的径向速度和多普勒谱宽是变化的，传统的单通道处理的MTI、MTD、PD雷达性能大大下降，单通道处理雷达系统已远远满足不了要求，因而时—空两维处理受到了广泛的关注。针对机载远程战场侦察雷达项目的 GMTI模式，研究空时二维自适应信号处理算法和结构，提高地面、海面目标在杂波中的检测能力和跟踪能力，是该课题的主要任务之一。利用不同的STAP算法对实际检飞数据进行处理，检测地面运动目标，对STAP算法的工程化进行研究将有着重要的意义。
　　本文着重分析了机载雷达信号的杂波抑制技术，介绍了脉冲压缩和动目标检测技术特点和实现方法。在前人的基础上，从工程角度更深入地研究了机载雷达的DPCA、ADPCA、PI-STAP和多维Capon法(M-CAP)等二维处理技术的算法、结构以及处理思路。
　　然后分析了机载雷达中的通道均衡和主杂波跟踪技术。在机载相控阵雷达中，通道间的幅相特性不一致（即通道适配）对雷达阵列信号处理的性能将产生影响，在 GMTI处理中，如果通道间的幅相不一致将导致直接进行和差波束形成时，差波束的零深不够深，凹口不够窄，直接影响ADPCA及其它要用和差波束信息的空时两维处理的杂波抑制性能和目标的检测能力，因此必须首先进行通道均衡处理。
　　由于机载雷达是作定向发射和接收的，主杂波相当强，强的主杂波将直接影响动目标的检测，因此必须进行主杂波跟踪，达到抑制主杂波的目的。
　　最后介绍了机载远程战场侦察雷达的 GMTI模式的三次飞行试验，对三次飞行试验采集的实际回波数据进行了分析比较，ADPCA算法的杂波衰减的平均值最大为31.67dB，最小为20.46dB，功率倒置（PI-STAP）算法的杂波衰减的平均值最大为36.1dB，最小为30.3dB。从实际采集的回波数据分析结果看，功率倒置法比自适应偏置相位中心天线技术的杂波衰减的平均值大，对地杂波抑制效果更好。

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第一章 绪论

1.1概述

1.2发展简史和研究现状

1.3论文的主要工作及章节安排

第二章 脉冲压缩和动目标检测技术

2.1概述

2.2数字脉冲压缩技术

2.3动目标检测技术

2.4小结

第三章 机载雷达的杂波抑制技术

3.1机载雷达的杂波特性

3.2空时二维地杂波抑制技术

3.3空间相位差的补偿

3.4本章小结

第四章 通道均衡和主杂波跟踪技术

4.1概述

4.2通道均衡技术

4.3主杂波跟踪技术

4.4小结

第五章 实测数据的采集分析

5.1 概述

5.2 第一次飞行试验

5.3 第二次飞行试验

5.4 第三次飞行试验

5 5处理结果

5.6 小结

第六章 全文总结

致谢

参考文献

在学期间的研究成果