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高超声速平台载雷达空时自适应处理方法研究

陈熠  
【摘要】:高超声速飞行器以其极为诱人的军事与民用前景而受到关注,成为21世纪世界航空航天事业发展的一个重要方向,开展高超声速平台载雷达地面目标探测技术的研究有着重要意义。高超声速飞行器在地面目标探测时会遇到强杂波的影响,为了提高雷达目标检测性能,必须实现对杂波的有效抑制。空时自适应处理(STAP)技术可以有效地抑制机载雷达地面杂波,改善地面动目标检测的性能,但由于高超声速平台的特殊性,STAP在高速声速背景下应用存在着许多难点:高超声速平台采用前视阵所带来的杂波距离非均匀性;高速声速平台下视时较大的俯仰角(下视角);雷达同时存在距离和多普勒模糊。 本文主要针对空时二维自适应处理在高超声速平台上应用所遇到的问题开展研究,首先介绍了STAP原理和降维处理的原理及几种降维处理算法,然后对前视阵雷达中的STAP进行了研究,提出了在一种特殊前视阵雷达中联合利用俯仰维自由度和慢时间维自由度进行俯仰-慢时间STAP处理的方法。随后从高超声速平台载雷达杂波的距离-多普勒谱、空时二维谱和距离非均匀性三个方面分析了高超声速平台载雷达杂波特性。最后针对高超声速平台的特点,提出了一种先经过俯仰滤波的到同一次距离模糊杂波,再通过多普勒频移补偿杂波的距离非均匀性,然后通过方位域慢时间域的STAP处理抑制剩余杂波的方法,并通过仿真实验验证了本论文所提出的方法。


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