固定坐标系机载双基地雷达杂波建模与特性分析

机载双基地雷达体制下杂波的空时分布特性严重依赖双基雷达构型.针对机载双基地雷达体制,为解决载机间存在相对运动导致雷达配置场景处于时变状态的问题,论文首先构建了地面固定坐标系;然后利用坐标变换法,推导得到了双基距离和单元的解析表达式和杂波回波表达式,建立了一个时不变固定坐标系中的杂波数学模型;最后着重针对机载双基地雷达体制下杂波的空时分布特性和双基雷达构型对杂波分布的影响进行了理论分析和仿真研究,验证了该杂波模型的正确性.仿真结果表明:载机在航向一致、航向平行、航向垂直和航向相交四种不同飞行配置下,杂波分布差异较大;双基距离和越小,杂波的角度多普勒迹越分散,多普勒频率随距离变化越快,距离相关性越强;而随双基距离和增大,杂波的角度多普勒迹逐渐接近,杂波特性的距离依赖性相对减弱.固定坐标系机载双基地雷达杂波模型具有不依赖收发平台的特点,有效避免了平台运动引起的重复建模,扩展了杂波模型适用范围,为机载双基地雷达杂波抑制的研究奠定了基础.     

改进的多子阵双站合成孔径声纳成像算法

在常规单站SAS系统中,多子阵技术是提高测绘率的一个有效方法,针对发射站固定的双站SAS模型,多子阵技术同样可以用来解决测绘率与降空间采样率的矛盾,但是当"停-走-停"假设不再成立时,将引入相位误差项,降低双站SAS的成像质量,针对该问题在原有多子阵逐点成像算法的基础上,研究了发射站固定的双站SAS基阵运动引起的相位误差,提出了多子阵双站合成孔径声纳带相位补偿的逐点成像算法,在建立多子阵双站SAS数学模型的同时,形成了新的多子阵双站SAS系统方案设计。并给出了改进的波束形成逐点算法和仿真实验。改进的逐点算法并未改进运算量大小,新方法能够改善成像效果,仿真实验验证了该方法的有效性。多子阵双站合成孔径声纳成像的逐线算法有待进一步研究。     

间歇采样转发干扰的关键参数估计

间歇采样转发干扰主要利用宽带信号的多普勒容限特性实现多假目标干扰,雷达亟需有效的干扰先验知识进行对抗。针对该问题,以间歇采样转发干扰原理为基础,推导出干扰信号经雷达匹配接收后的互模糊函数,在深入分析函数定量关系后,基于Radon变换、最小二乘估计法对干扰采样周期和干扰占空比2个关键参数进行了估计。仿真结果分析了干噪比(JNR)和采样数据长度等因素对参数估计性能的影响,并验证了参数估计的有效性。     

扩展导体目标RCS快速计算的超宽带特征基函数法

用超宽带特征基函数法（UCBFM）分析扩展多导体目标的宽带散射特性。该方法保留了传统的特征基函数法（CBFM）可加速求解矩量法（MoM）中矩阵方程的优点,同时可通过将在最高频率点提取的超宽带特征基函数（UCBF）,运用于其他频率点构建MoM减阶矩阵,实现快速频率扫描。相比于传统的CBFM,UCBFM因为不需要在每个频率点重复计算特征基函数（CBF）,故可大大减少计算时间。该方法提供了一种快速分析目标宽带散射特性的解决途径。仿真计算了2×2导体球和3×1立方导体的扩展多导体宽带RCS频率响应,数值结果验证了该方法在此类问题求解中的有效性。     

抗间歇采样转发干扰的波形设计方法

间歇采样转发干扰是一种先进的密集假目标干扰技术,该技术基于“欠采样”原理对雷达信号进行低速率间歇采样处理,具有干扰快速响应、抗捷变能力强等优点,能够使雷达无法检测真实目标,甚至使信号处理系统过载。该文针对间歇采样转发干扰样式,基于模糊函数理论,首先设计了一种抑制该干扰的特殊雷达工作波形,即“稀疏多普勒敏感波形”,这种波形通过破坏干扰信号多普勒频率上的输出连续性实现对干扰信号的抑制;然后,基于该波形在时域上的等间隔副瓣特性,提出一种时域上的“滑窗抽取检测”方法,在抗干扰的同时实现目标检测;最后,理论分析和仿真实验验证了该设计波形的干扰抑制有效性,以及“滑窗抽取检测”方法在干扰背景下的良好目标检测性能。     

一种基于多普勒信息的雷达目标跟踪方法

机载预警雷达采用脉冲多普勒体制,具有良好的低空探测性能,但其存在不可忽略的多普勒盲区问题。在目标跟踪的过程中,该盲区容易造成目标中断和重起批。针对多普勒盲区条件下的目标连续跟踪问题,文中提出了一种基于多普勒预测的扩展卡尔曼滤波算法(Doppler Prediction EKF,DP-EKF),该方法将多普勒盲区的先验信息并入到扩展卡尔曼滤波算法中,通过状态预测判断目标在未来时刻是否落入多普勒盲区,从而自适应地调整跟踪滤波规则,解决多普勒盲区条件下目标连续跟踪问题。仿真结果表明,该算法对于运动模型已知的航迹不连续目标具有较好的跟踪效果,能够维持其航迹的连续性。     

利用道路信息的机载预警雷达空地目标分类

空地目标分类是机载预警雷达地面目标过滤的关键步骤,可以有效改善目标航迹质量。在充分利用目标航迹信息和地面道路信息的基础上,研究了一种基于航迹与道路相似度的空地目标分类方法。首先,设计了一种将目标滤波点迹匹配到路段的快速算法,筛选出用于后续分类的路段;然后在含有曲线路段的情况下,计算目标航迹与道路的平均距离及相关系数;最后依据门限判决和滑窗处理来完成两类目标的分类。仿真结果表明,该方法在不同目标航迹分布情况下均能正确实现空地目标的分类。     

基于旁瓣匿影的抗密集假目标干扰研究

针对脉冲压缩雷达中旁瓣匿影技术门限判决规则简单、抗干扰能力差的问题,首先基于脉冲压缩雷达旁瓣匿影的一般结构,对旁瓣匿影门限选择进行了理论分析,推导了匿影门限、检测门限与雷达探测性能的关系;然后,着重针对密集假目标干扰覆盖目标回波后错误匿影的问题,提出了一种“二次判决”方法,该方法对超过匿影门限的距离单元进行再次判决。仿真结果表明,该方法能够在正常抑制干扰的同时,解决目标信号被匿影而丢失的问题。     

一种米波相控阵雷达四代机目标检测算法

四代机目标具有隐身、高速、高机动等特点,传统雷达对其检测失效.该文以米波相控阵雷达为背景,利用米波段反隐身特性和相控阵天线波束控制灵活的优势,提出了一种四代机目标长时间相参积累检测算法.首先利用修正的Keystone变换校正距离徙动,然后把各个距离单元数据变换到时频平面内,利用Sandglass变换解除慢时间域信号双线性变换中的时延和慢时间的耦合,最后通过2维快速傅里叶变换进行长时间相参积累和目标检测,仿真实验验证了所提算法的有效性.同时,该算法不需要进行搜索,且可通过快速变换算法实现,因此具有运算效率高,便于工程实现的优点.     

一种新的超声速弱目标长时间相参积累算法

由于超声速弱目标的高速、小雷达散射截面特性,常规雷达难以对其进行有效检测与跟踪。针对该问题,文中提出了一种新的超声速弱目标长时间相参积累检测与估计算法。首先,给出了超声速弱目标回波信号模型,并分析了距离走动特性,同时通过构造线性频率相位因子,补偿了距离走动的影响;然后,进行匹配滤波和相参积累,来提高目标的检测性能,同时完成目标的参数估计;最后,通过仿真实验分析了该算法的检测和参数估计性能。理论推导和仿真结果表明,该算法的信噪比积累增益为脉压比和相参积累脉冲数的乘积。