机载Scan-GMTI技术研究

论文摘要

作为常规GMTI技术的一大创新,Scan-GMTI技术采用将窄波束在方位向上进行扫描的方式工作,从而解决了常规固定波束雷达无法同时实现好的GMTI能力和广域侦察能力的矛盾,实现了广域GMTI功能,在军事上具有重要的应用前景。论文围绕Scan-GMTI技术的工作原理、杂波抑制和多通道校正三个关键内容展开研究,主要工作包括以下几个方面:在深入分析研究Scan-GMTI技术工作原理的基础上,从测绘范围和分辨率两个方面分析Scan-GMTI技术的性能,研究了Scan-GMTI系统参数的设计并总结提出参数设计流程。结合R. Klemm地杂波模型对Scan-GMTI机载雷达地杂波进行了分析和讨论,总结了Scan-GMTI模式下地杂波谱新的特点并得到一些有益的结论。针对杂波抑制问题,系统研究和推导了双天线数据时域DPCA算法和数据多普勒域DPCA算法。在此基础上,提出基于数据多普勒域DPCA算法的Scan-GMTI机载雷达杂波抑制方案,仿真结果验证了方案的正确性和可行性,证明了Scan-GMTI技术的优越性。针对多通道不一致性问题,简要探讨了多通道模拟接收机系统幅相误差来源并推导分析了多通道不一致性对杂波抑制性能的影响。结合三通道SAR/GMTI地面试验雷达系统,重点研究并提出了结合谱修正旁瓣抑制技术的多通道校正方法,基于实测数据取得的良好效果,证明了该方法的可行性和有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究的历史和现状
• 1.2.1 机载Scan-GMTI技术
• 1.2.2 SAR运动目标检测技术
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 Scan-GMTI工作原理
• 2.1 引言
• 2.2 Scan-GMTI技术的基本理论
• 2.2.1 机载Scan-GMTI技术的基本原理
• 2.2.2 机载Scan-GMTI技术的性能分析
• 2.3 Scan-GMTI系统参数设计
• 2.3.1 脉冲重复频率的选择
• φ 的设计'>2.3.2 天线方位向转动速率k_φ的设计
• 2.3.3 天线波束指向的设计
• 2.3.4 Scan-GMTI机载雷达回波数据的获取
• 2.4 本章小结
• 第三章 Scan-GMTI机载雷达地杂波谱分析
• 3.1 引言
• 3.2 机载雷达地杂波模型
• 3.2.1 R. Klemm地杂波模型
• 3.2.2 杂波模型的建立
• 3.3 Scan-GMTI机载雷达地杂波谱分析
• 3.3.1 杂波单元与雷达平台的空间几何关系
• 3.3.2 地杂波谱分析
• 3.4 Scan-GMTI机载雷达地杂波谱仿真研究
• 3.4.1 不同天线波束指向方位角的地杂波谱仿真
• 3.4.2 Scan-GMTI模式下地杂波谱仿真
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于DPCA的机载Scan-GMTI杂波抑制技术研究
• 4.1 引言
• 4.2 DPCA基本理论
• 4.2.1 经典DPCA的基本原理
• 4.2.2 DPCA几种经典的工作模式
• 4.3 双天线DPCA算法
• 4.3.1 Scan-GMTI多通道机载雷达目标回波模型
• 4.3.2 数据时域DPCA算法
• 4.3.3 数据多普勒域DPCA算法
• 4.3.4 DPCA天线间相位补偿方法
• 4.3.5 仿真实验
• 4.4 基于DPCA的Scan-GMTI机载雷达杂波抑制
• 4.4.1 Scan-GMTI机载雷达杂波抑制等效模型
• 4.4.2 Scan-GMTI机载雷达杂波抑制方案
• 4.4.3 仿真实验
• 4.5 本章小结
• 第五章 Scan-GMTI机载雷达多通道校正
• 5.1 引言
• 5.2 接收机系统幅相误差来源及其对回波信号的影响
• 5.2.1 模拟接收机的系统失真及误差分析
• 5.2.2 信号正交解调误差分析
• 5.2.3 正交解调误差对LFM信号的影响
• 5.3 多通道校正方法研究
• 5.3.1 多通道不一致性对杂波抑制的影响
• 5.3.2 多通道校正方法和原理
• 5.3.3 谱修正旁瓣抑制技术
• 5.3.4 小时宽带宽积LFM体制下多通道校正方法
• 5.3.5 多通道校正性能的评估指标
• 5.4 三通道SAR/GMTI地面试验雷达系统的校正
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文主要工作和创新点
• 6.2 需要进一步研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果