线性调频宽带脉冲多普勒制导雷达信号处理研究

摘要

低空突防目标的探测是现代制导雷达领域的重点研究课题，本文针对空空导弹的低空作战应用背景，以及传统窄带脉冲多普勒雷达(PD雷达)低空探测性能的缺陷，提出了一种高重频宽带脉冲多普勒制导雷达新体制(简称宽带PD体制)，建立了该体制雷达的信号模型以及信号处理过程中的各种数学模型，并对其目标检测性能进行了仿真评估。　　 本文的主要工作和创新性成果如下：　　 1、基于线性调频宽带PD雷达体制的二维分辨信号处理理论与方法研究(1)针对PD雷达的高重频特性以及脉间多普勒处理要求，提出了基于DDS(直接数字合成)技术的宽带线性调频PD信号的波形设计方法；　　 (2)对传统PD雷达中的单通道直接中频采样以及抽样IQ处理技术在宽带情况下的适用性进行了评估，提出了一种单通道低采样率数字IQ处理方法，该方法对低采样率单通道实数据进行复数形式的中频补偿和弹速补偿实现IQ化并通过复数形式的脉冲压缩处理抑制镜频分量，具有更好的信号能量积累性能，对数据采样率的要求更低：　　 (3)建立了宽带线性调频PD雷达二维分辨信号处理流程中的各种数学模型；　　 2、线性调频宽带PD制导雷达目标检测性能评估研究针对线性调频宽带PD制导雷达体制，建立了距离-多普勒平面上单元信干比与距离分辨率、速度分辨率、不模糊测距范围、不模糊测速范围以及制导雷达其他技术与战术参数之间的关系模型；提出了主瓣杂波区以及旁瓣杂波区单元信杂比的仿真计算方法；给出了线性调频宽带PD制导雷达的典型参数设计，并针对典型的参数设计以及典型的低空应用，定性和定量地分析了线性调频宽带PD制导雷达的目标检测性能，并与传统窄带PD雷达的低空检测性能进行了对比。