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全极化测量雷达信号处理方法研究

李棉全  
【摘要】: 极化技术在目标探测和识别上的性能优势使得全极化测量体制雷达研制成为当前雷达界的热点和难点问题之一。本文立足于目标极化特性测量这一基础性课题,以理论分析和工程实践作为研究途径,深入研究了全极化测量雷达信号处理涉及的若干关键技术,参加了瞬态极化雷达实验系统的研制工作,并通过瞬态极化雷达实验系统外场实验对这些技术进行了验证分析。具体工作如下: 1.同时极化测量体制被认为是实现目标极化特性准确测量的有效途径。这种体制能利用单个脉冲获取目标完整的极化散射矩阵,但极化测量波形自相关与互相关特性的相互制约,将导致测得的散射矩阵元素会受到相邻目标的散射矩阵或目标本身散射矩阵其它元素的干扰。论文将基于MMSE(Minimum mean-square error,最小均方误差)估计的自适应滤波算法扩展应用到同时极化测量体制下的全极化雷达脉冲压缩,在分离各极化通道回波信号的同时实现脉冲压缩,能有效地抑制相同极化通道邻近距离单元的干扰和不同极化通道之间的串扰。仿真结果表明:该自适应滤波算法能比标准匹配滤波器更好的实现全极化雷达脉冲压缩。另外,这种算法也同样适用于分时极化测量体制。 2.Golay互补码和Alamouti空时编码相结合的极化测量方法能有效解决同时极化测量波形自相关与互相关函数相互制约的矛盾。针对这种测量方法,论文设计了一种具有多普勒补偿能力的全极化雷达接收机信号处理方案,重点分析了多普勒频移对接收机性能的影响,仿真结果表明该方案在目标多普勒频移比较大的情况下,仍然具有比较好的性能。此外,该设计具有结构简单,易于工程实现的特点。 3.参加了瞬态极化雷达实验系统的研制工作,主要负责瞬态极化雷达主控子系统和任意波形发生器的研制。论文简要介绍了瞬态极化雷达系统的功能和组成,阐述了各子系统的结构及信号处理流程;详细介绍了瞬态极化雷达主控子系统的设计和实现;分析了瞬态极化测量原理及波形设计原则,研究了基于任意波形发生器的波形生成方法及实现;最后以该瞬态极化雷达作为实验平台,对上述瞬态极化测量方法及波形设计进行了验证分析。


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1 李棉全;全极化测量雷达信号处理方法研究[D];国防科学技术大学;2008年
2 赵菲;瞬态极化雷达射频前端设计[D];国防科学技术大学;2007年
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