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雷达抗干扰技术的分析与实现

熊梓成  
【摘要】:随着现代电子技术的发展,日益复杂的电磁环境和灵巧的干扰样式对雷达性能的发挥形成了巨大的威胁,雷达抗干扰技术逐渐成为现代雷达领域研究的重要课题。自适应旁瓣相消技术和副瓣匿影技术作为有效抑制雷达干扰的两种重要技术,在现代雷达系统中有着不可或缺的作用。其中,自适应旁瓣相消是一种有效抑制压制式有源干扰的技术手段,副瓣匿影主要用于抑制从雷达天线旁瓣进入的低占空比、高强度的脉冲干扰或存储转发式干扰。对于窄带雷达系统,自适应旁瓣相消原理清晰、实现简单,但由于存在多径及主辅各通道间模拟器件差异引入的通道间信号时延,相消性能会下降,同样,主通道和匿影通道之间的时间延迟会降低匿影概率,提高雷达虚警率。此外,如何有效抑制灵巧式干扰和组合干扰,也是目前雷达抗干扰亟需解决的主要问题。为了实现雷达精细化处理,提高雷达的抗干扰能力,本文基于某型抗干扰雷达的改进要求,设计并实现了该雷达系统的主要信号处理单元。阐述了雷达信号处理的工作流程,分别介绍本系统中动目标检测、杂波图、恒虚警率处理、点迹凝聚处理和反异步干扰等关键算法的设计与实现。结合仿真实验及实测数据分析,给出了各个信号处理模块的实现效果分析。其次,论文重点介绍了雷达抗干扰技术的实现。针对不同类型的干扰,分析其产生的机理,并给出对应的抗干扰处理措施。针对多径影响和通道间时延差异,给出基于延迟节的解决方案,并研究了延迟节个数与对消性能之间的关系。为了应对灵巧式干扰,给出基于最大相关系数准则的样本选择方法,有效提高了灵巧干扰的抑制能力。为了解决通道时延差异造成匿影概率下降的问题,研究二维开窗副瓣匿影,并研究了窗长对匿影概率的影响。外场试验及实测数据分析表明,本雷达系统抗干扰性能良好,能有效抑制压制性噪声、存储转发式密集假目标、及距离、方位、多普勒调制样式多变的灵巧干扰。最后,本文基于ADSP-TS201S通用信号处理平台,分析了系统功能实现中存在的主要问题。给出了雷达信号处理的软件流程,详细介绍了副瓣匿影系统和自适应旁瓣相消系统的数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)实现。阐述了系统软件设计的实现方法,介绍了数据传输方式、乒乓并行处理技术及自检、和测试功能的实现,给出了保证DSP实现性能和实时性的解决方案。


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