相控阵雷达资源管理理论及时钟同步研究

论文摘要

相控阵雷达在计算机的控制下,可以在微秒量级上进行波束捷变,使得其能够同时完成搜索、跟踪等多种任务。由于雷达系统资源有限,且工作环境具有高度的动态性,为充分发挥雷达工作效能,必须采取合理的资源管理策略,实现有效的雷达资源分配和雷达驻留任务调度。相控阵雷达的资源分配分别以单目标和多目标跟踪为背景进行研究。自适应采样周期算法以单个目标跟踪为背景,利用跟踪过程中获得的目标相关信息,调整采样周期。在介绍了几种常用的自适应采样周期算法的基础上,给出了一种基于AGIMM的自适应采样周期算法。该算法利用AGIMM的中心模型参数变化特点,自适应的调整采样周期。Q-RAM算法是多目标资源分配的一种常用手段,在介绍了该算法的模型、各类约束条件、以及算法实现步骤后,详细描述了服务级思想,该思想通过控制资源配置频率,有效地减少了资源重配置引起的资源消耗,从而提高系统获得的利益。在此基础上,对结合服务级思想的Q-RAM算法性能进行分析。驻留调度也属于资源管理的范畴,在介绍了影响调度的各种因素和常用的驻留调度策略后,在现有的自适应调度算法的基础上,给出了一种合理的驻留模型,并通过该模型以脉冲交错的方式构造模板,得到了基于模板的自适应调度算法。资源管理算法的实现对雷达的硬件设备提出了高要求。随着数字技术的发展,数字T/R组件拥有许多模拟组件无法比拟的优势。作为数字T/R组件中的关键器件,ADC和DAC担负着模拟与数字信号间的转换重任。结合ADC和DAC的原理,着重研究ADC和DAC的非理想时钟对信号的性能影响,从理论上给出了近似的信噪比计算公式,最后分析了ADC时钟同步对波束形成的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要工作
• 第二章 自适应采样周期算法
• 2.1 目标跟踪滤波算法
• 2.1.1 模型建立
• 2.1.2 卡尔曼滤波算法
• 2.1.3 交互多模型滤波算法
• 2.1.4 变结构多模型算法
• 2.2 常用自适应采样周期算法
• 2.2.1 递推法
• 2.2.2 公式法
• 2.2.3 预测协方差门限法
• 2.3 基于AGIMM 的自适应采样周期算法
• 2.3.1 算法分析
• 2.3.2 算法描述
• 2.4 仿真
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于Q-RAM 的相控阵雷达资源优化分配
• 3.1 模型建立
• 3.1.1 QoS 模型
• 3.1.2 雷达资源模型
• 3.2 Q-RAM 算法描述
• 3.3 基于Q-RAM 的在线资源优化分配算法
• 3.3.1 服务级思想
• 3.3.2 在线资源分配算法
• 3.4 仿真
• 3.5 本章小结
• 第四章 相控阵雷达的自适应驻留调度
• 4.1 调度设计中的关键问题
• 4.1.1 调度间隔
• 4.1.2 调度策略
• 4.1.3 影响调度的其它因素
• 4.2 传统的自适应调度算法
• 4.3 基于模板的自适应调度算法
• 4.3.1 模型建立
• 4.3.2 模板设计
• 4.3.3 调度算法描述
• 4.4 仿真
• 4.5 本章小结
• 第五章 数字T/R 组件中的时钟问题分析
• 5.1 数字T/R 组件基本组成
• 5.2 模数转换器
• 5.2.1 ADC 原理
• 5.2.2 量化误差
• 5.2.3 时钟抖动对接收信号的影响
• 5.2.4 时钟同步对接收信号的影响
• 5.3 数模转换器
• 5.3.1 DAC 原理
• 5.3.2 时钟抖动对发射信号的影响
• 5.4 时钟同步对波束形成的影响
• 5.4.1 波束形成原理
• 5.4.2 时钟同步对波束形成的影响
• 5.5 仿真
• 5.6 本章小结
• 第六章 全文总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 在校期间研究成果