基于近程目标探测雷达的关键技术研究

论文摘要

超近程主动防御系统是反导体系的最后一道屏障,近程目标探测雷达是主动防御系统中的核心技术,研究近程目标探测雷达具有重要的军事意义。寻找近程目标探测雷达的最佳信号波形,抑制雷达目标的角闪烁,以提高雷达目标命中率,改善测角精度,是本文需要解决的主要问题。本文针对以上两个问题展开研究,详细探讨了几种信号应用在近程目标探测雷达中的性能,雷达扩展目标的角闪烁建模、角闪烁抑制技术以及角闪烁背景下的雷达目标跟踪等方面的理论和应用技术,主要内容如下:本文首先论述了研究的背景及意义,国内外研究的历史和现状及本文所做的主要工作;接着研究了近程目标探测雷达的波形设计方案,讨论了巴克码,伪随机码和互补码在近程目标探测雷达中的应用,仿真结果表明格勒互补码的性能最佳;然后研究了角闪烁的建模技术,对雷达扩展目标的确定性模型和统计型模型分别进行了建模和仿真分析。最后研究了角闪烁的抑制方法,一方面研究了捷变频雷达中抑制角闪烁,改善测角精度的理论方法,讨论了频率捷变抑制角闪烁的原理和技术,研究了采用幅度加权的方法抑制角闪烁,仿真结果表明基于幅度平方加权的捷变频技术可以最有效的抑制角闪烁;另一方面研究了基于粒子滤波器和扩展卡尔曼滤波器对目标角闪烁噪声抑制的性能,仿真结果表明粒子滤波的性能要优于扩展卡尔曼滤波。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文研究背景及意义
• 1.2 国内外研究历史和现状
• 1.3 本文所做主要工作
• 2 近程目标探测雷达的波形设计
• 2.1 近程目标探测雷达简介
• 2.1.1 近程目标探测雷达简介及系统框图
• 2.1.2 二相编码信号在近程目标探测雷达中的相关处理
• 2.2 巴克码在近程目标探测雷达中的应用及仿真
• 2.2.1 巴克码序列
• 2.2.2 巴克码应用在近程目标探测雷达中的仿真实验及结论
• 2.3 伪随机码在近程目标探测雷达中的应用及仿真
• 2.3.1 二元伪随机序列
• 2.3.2 二元伪随机码应用在近程目标探测雷达中的仿真实验及结论
• 2.4 Golay互补码在近程目标探测雷达中的应用及仿真
• 2.4.1 Golay互补码序列
• 2.4.2 Golay互补码在近程目标探测雷达中的仿真实验及结论
• 2.5 三种信号在近程目标探测雷达中的性能比较
• 2.6 本章小结
• 3 目标角闪烁建模
• 3.1 雷达目标角闪烁的形成机理
• 3.1.1 相位畸变
• 3.1.2 能流倾斜
• 3.1.3 角闪烁特征分析
• 3.2 雷达目标角闪烁的确定性模型建模
• 3.2.1 波印廷矢量法
• 3.2.2 相位梯度法
• 3.2.3 雷达目标角闪烁模型建模
• 3.3 雷达目标角闪烁统计型模型建模
• 3.4 本章小结
• 4 基于捷变频技术的雷达目标角闪烁抑制
• 4.1 引言
• 4.2 频率捷变抑制角闪烁原理
• 4.2.1 频率捷变的脉间幅度去相关性能分析
• 4.2.2 频率捷变的角闪烁去相关性能分析
• 4.3 基于频率捷变技术的角闪烁抑制
• 4.3.1 角闪烁线偏差与RCS之间的相关性
• 4.3.2 基于幅度加权的角闪烁抑制方法
• 4.3.3 单脉冲雷达幅度线性加权抑制角闪烁
• 4.3.4 单脉冲雷达幅度平方加权抑制角闪烁
• 4.3.5 雷达单脉冲测角
• 4.3.6 仿真结果及结论
• 4.4 本章小结
• 5 基于信号处理技术的雷达目标角闪烁抑制
• 5.1 粒子滤波器抑制角闪烁研究
• 5.1.1 蒙特卡罗方法
• 5.1.2 贝叶斯滤波原理
• 5.1.3 贝叶斯自主滤波器（Bayesian bootstrap filter）
• 5.1.4 角闪烁背景下机动目标三维运动模型
• 5.1.5 粒子滤波器抑制角闪烁噪声的仿真实验及其结论
• 5.2 扩展卡尔曼滤波器抑制角闪烁研究
• 5.2.1 卡尔曼滤波器的原理
• 5.2.2 扩展卡尔曼滤波器
• 5.2.3 扩展卡尔曼滤波器抑制角闪烁噪声的仿真实验及其结论
• 5.3 两种滤波方法抑制角闪烁的性能比较
• 5.4 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献