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非均匀环境下的机载雷达STAP方法与目标检测技术研究

2020-11-22阅读(795)

非均匀环境下的机载雷达STAP方法与目标检测技术研究

论文摘要

杂波抑制是机载雷达下视工作时的关键问题。除了采用超低副瓣天线、偏置相位中心天线(DPCA)等传统杂波抑制技术,能够有效提高相控阵机载雷达杂波抑制能力和运动目标检测性能的空时自适应处理(STAP)技术受到了广泛关注。常规的统计STAP方法性能最优的前提条件是具有足够的与待检测样本中的干扰独立同分布(IID)的训练样本,以便估计协方差矩阵。在非均匀环境下,由于缺乏足够的与待检测样本中干扰独立同分布的训练样本,常规统计STAP方法性能急剧下降。本文着重研究各种非均匀环境下的相控阵机载雷达的STAP杂波抑制方法与目标检测问题。首先介绍了非均匀STAP的基本知识,然后分别研究了常规非均匀环境、非正侧面阵、圆柱型阵和机载火控雷达的STAP杂波抑制方法,最后基于实测数据对相控阵机载雷达杂波抑制和目标检测问题进行了研究。第二章研究了常规非均匀环境下的STAP方法。第三章研究了非正侧面阵相控阵机载雷达杂波抑制问题。第四章研究了圆柱型相控阵机载雷达杂波建模与杂波抑制问题。第五章研究了相控阵机载火控雷达地面运动目标检测(GMTI)和空中运动目标检测(AMTI)问题。第六章研究了实际工程中面临的相控阵机载雷达子阵划分问题,并对子阵级STAP性能进行了分析。第七章和第八章基于实测数据对相控阵机载雷达运动目标检测技术进行了研究,给出了简单有效的运动目标检测方法。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景及意义
  • 1.2 研究历史与现状
  • 1.2.1 统计STAP方法与非均匀环境
  • 1.2.2 非均匀STAP的研究现状
  • 1.2.3 现有非均匀STAP算法的不足
  • 1.3 本文的主要工作
  • 第二章 常规非均匀杂波环境STAP方法
  • 2.1 引言
  • 2.2 常规非均匀杂波环境对STAP性能的影响
  • 2.2.1 功率非均匀
  • 2.2.2 干扰目标
  • 2.2.3 孤立干扰
  • 2.3 非均匀杂波抑制
  • 2.3.1 功率非均匀抑制
  • 2.3.2 干扰目标和孤立干扰抑制
  • 2.4 仿真研究
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 非正侧面阵机载雷达杂波抑制方法
  • 3.1 引言
  • 3.2 非正侧面阵机载相控阵雷达杂波特性
  • 3.3 非正侧面阵机载相控阵雷达杂波抑制方法
  • 3.3.1 多普勒频移预处理
  • 3.3.2 DW-HTCMT方法
  • 3.3.3 基于正交投影的模糊杂波抑制技术
  • 3.4 仿真研究
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 圆柱型相控阵机载雷达杂波建模与杂波抑制方法
  • 4.1 引言
  • 4.2 圆柱型相控阵天线
  • 4.2.1 阵列模型
  • 4.2.2 机载圆柱型相控阵天线工作原理
  • 4.2.3 等效圆弧型天线静态方向图
  • 4.2.4 天线方向图
  • 4.3 圆柱型相控阵机载雷达杂波谱特性分析
  • 4.3.1 杂波空时二维分布特性
  • 4.3.2 特征值分布特性
  • 4.3.3 杂波功率谱距离向分布特性
  • 4.4 杂波抑制方法
  • 4.4.1 空域角频移补偿法
  • 4.4.2 HTCMT法
  • 4.4.3 基于联合目标对消的直接数据域方法
  • 4.5 仿真研究
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 机载火控雷达运动目标检测技术
  • 5.1 引言
  • 5.2 机载火控雷达地面运动目标检测技术
  • 5.2.1 机载火控雷达地面运动目标检测特点
  • 5.2.2 杂波自适应多普勒频移补偿法
  • 5.2.3 仿真研究
  • 5.3 机载火控雷达空中运动目标检测技术
  • 5.3.1 机载火控雷达空中运动目标检测特点
  • 5.3.2 基于遗传算法的MPRF优化设计的STAP方法
  • 5.3.3 仿真研究
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 子阵划分及子阵级STAP性能分析
  • 6.1 引言
  • 6.2 基于遗传算法的子阵划分方法
  • 6.3 子阵级STAP性能分析
  • 6.4 仿真研究
  • 6.5 本章小结
  • 第七章 基于实测数据的相控阵机载雷达目标检测方法
  • 7.1 引言
  • 7.2 外场试验雷达简介
  • 7.3 实测数据基本情况分析
  • 7.3.1 常规数据
  • 7.3.2 特殊数据
  • 7.4 空时频相参积累法
  • 7.4.1 相参积累方向图
  • 7.4.2 相关系数分析
  • 7.4.3 各种积累方法针对目标数据的SCNR性能改善比较
  • 7.4.4 四种综合型积累方法性能比较
  • 7.5 非均匀STAP算法
  • 7.5.1 非均匀杂波预处理算法
  • 7.5.2 处理结果
  • 7.6 本章小结
  • 第八章 基于实测数据的机载火控雷达GMTI技术
  • 8.1 引言
  • 8.2 外场试验雷达简介
  • 8.3 实测数据基本情况分析
  • 8.3.1 常规数据
  • 8.3.2 特殊数据
  • 8.4 信号处理算法分析
  • 8.4.1 脉压算法
  • 8.4.2 主杂波跟踪补偿算法
  • 8.4.3 杂波抑制算法分析
  • 8.5 目标数据自适应算法分析
  • 8.5.1 Data54 某景（旁瓣区目标）
  • 8.5.2 Data54 某景（主瓣区目标）
  • 8.6 本章小结
  • 第九章 结束语
  • 9.1 本文工作总结
  • 9.2 后续工作展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者在学期间取得的学术成果

    • 相关论文文献

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