弹载相控阵PD雷达目标检测及相关技术研究

论文摘要

相控阵导引头技术，尤其是共形天线相控阵雷达导引头技术，是当前世界上前沿的研究领域之一。本文主要针对弹载相控阵PD雷达，开展目标检测及其相关技术的研究工作，将传统PD制导雷达的信号检测方法推广到相控阵情况，结合理论分析和计算机仿真，完成了相控阵PD制导雷达的信号处理建模、杂波背景中的序贯恒虚警检测算法以及主瓣杂波镜频干扰抑制算法的研究和设计，并进行了大量的计算机仿真实验。本文所做的研究主要包括：1.通过理论分析、计算及仿真，以PD雷达为例，对经典的雷达目标检测算法进行了详细论述和分析，其中主要包括卡方检验方法以及F检验方法；2.结合弹载相控阵PD雷达的特点，建立了弹载相控阵PD雷达的信号模型以及信号处理过程中的各种数学模型；3.针对弹载相控阵PD雷达杂波背景中的目标恒虚警检测应用，提出了一种基于序贯检测原理的距离—多普勒平面上的目标恒虚警检测方法，该方法具有目标搜索时间短的优点；为了解决实时处理问题，提出了序贯检测算法的流水线处理方法；通过理论分析以及计算机数值仿真的方法证明了本文算法的有效性；4.针对弹载相控阵PD雷达目标检测过程中的主瓣杂波镜频分量的抑制问题，提出了一种基于主瓣杂波区域估计以及主瓣杂波对消处理的镜频抑制方法，该方法在抑制镜像的同时保留镜像处可能存在的真实目标，具有运算量小、镜频抑制效果好等优点；通过计算机仿真对算法的性能进行了评估。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 第1章 绪论
• 1.1 相控阵雷达概述
• 1.1.1 相控阵雷达的基本概念
• 1.1.2 相控阵雷达技术的发展
• 1.1.3 相控阵雷达的主要技术特点
• 1.2 本文的研究背景及意义
• 1.3 相控阵 PD 制导雷达技术的研究现状
• 1.4 论文的结构及主要内容
• 第2章 雷达目标检测的基本理论
• 2.1 雷达目标检测的基本问题
• 2.2 恒虚警检测的基本原理
• 2.3 本章小结
• 第3章 弹载相控阵 PD 雷达信号处理建模
• 3.1 相控阵天线（PAA）的基本原理
• 3.1.1 方向图
• 3.1.2 半功率波束宽度及栅瓣
• 3.2 弹载相控阵 PD 雷达的信号模型
• 3.2.1 回波信号的数学模型
• 3.2.2 杂波接收信号的仿真模型
• 3.2.3 噪声信号模型
• 3.2.4 接收信号模型
• 3.3 弹载相控阵 PD 雷达的信号处理模型
• 3.3.1 目标检测过程中的信号处理模型
• 3.3.2 目标跟踪过程中的信号处理模型
• 3.4 本章小结
• 第4章 弹载相控阵 PD 雷达目标的序贯检测
• 4.1 序贯检测算法的设计及性能分析
• 4.1.1 传统机械扫描方式的目标搜索时间
• 4.1.2 序贯检测算法及其目标搜索时间
• 4.2 序贯检测算法的流水线实时处理实现
• 4.3 仿真计算举例
• 4.4 本章小结
• 第5章 弹载相控阵 PD 雷达主瓣杂波镜频干扰抑制
• 5.1 带通信号的直接中频采样原理
• 5.2 常见的镜频抑制方法
• 5.3 主瓣杂波镜频干扰抑制算法及其性能评估
• 5.3.1 主瓣杂波镜频干扰抑制算法
• 5.3.2 计算机仿真结果及分析
• 5.4 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读学位期间发表的论文