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机载双基地雷达杂波仿真与抑制技术研究

段锐  
【摘要】: 双基杂波抑制和地面动目标检测是机载双基地雷达信号处理中的关键技术。与机载单基侧视阵雷达的地杂波不同,双基杂波是距离相关的,导致传统的空时自适应处理(STAP)技术的双基杂波抑制性能急剧下降。因此,研究出可抑制双基杂波距离非平稳的补偿方法或对距离相关性不敏感的双基STAP算法,具有重要的意义。 本文以机载双基地雷达的杂波模拟技术与杂波抑制技术为主要研究内容,工作包括有: 1.提出一种基于坐标系统变换的方法建立机载双基雷达的几何模型。该方法为任意双基场景建立了一个通用的几何模型,可准确地揭示机载双基雷达场景中杂波的时间与空间相关特性。 2.提出用球不变随机过程(SIRP)法为双基杂波建立精确的幅度统计模型和功率谱模型。同零记忆非线性(ZNML)法不同,该方法可独立控制杂波的幅度分布和功率谱。因此SIRP法适合用于描述在空—时域中具有复杂相关特性的双基杂波,以及可用于产生非高斯分布的双基杂波。 3.为了抑制双基杂波距离相关性对双基STAP性能的影响,提出一种非线性时变加权(NTW)方法。该方法可自适应地跟踪双基杂波特性在距离维上的非线性变化,同传统的多普勒弯曲(DW)法和角度—多普勒补偿(ADC)法不同,NTW无需事先知道杂波谱中心的角度和多普勒频率值。 4.研究了基于局域联合处理(JDL)算法的降维STAP双基杂波抑制技术,并提出了一种改进JDL算法,其空时数据域到角度—多普勒域的变换用角度—多普勒变换阵完成。避免了基于二维离散傅立叶变换的JDL算法要求天线为理想均匀线阵(ULA),且阵元为各向同性的点传感器的苛刻要求。 5.研制了空时自适应双基杂波抑制系统,该系统验证了JDL-STAP算法的双基杂波抑制性能。实验结果满足设计要求,并显示了JDL算法用于抑制非平稳环境中的双基杂波的优势。


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