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连续波雷达自适应载波对消系统设计及应用研究

黄居敏  
【摘要】: 雷达是一种重要的军事设备,在战争中有着举足轻重的地位。提高雷达性能是赢得未来战争主动权的重要保证。连续波雷达的载波泄漏严重制约了其性能的提高,甚至会导致接收机饱和,从而影响雷达系统的正常工作。自适应载波对消是抑制载波泄露的一个重要手段。本文对实现自适应对消技术在卫连续波雷达上的应用进行了深入研究,并最终设计出了实用的自适应对消系统。 根据LMS算法,推导了自适应对消系统的理论和构成,给出了环路控制方程。分析了系统的性能,得出了一系列对工程设计具有指导意义的结论,为工程上实现自适应对消技术的应用提供了理论基础。对设计的系统进行了全面的仿真,验证了算法实现方法的可行性。通过仿真稳态条件下对不同的输入情况的对消性能,分析了自适应对消系统的性能和环路增益对收敛速度的影响,并给出环路增益的最佳取值范围。 采用模拟与数字技术相结合来实现自适应算法的方案,实际设计了可用于连续波雷达的自适应载波对消试验系统。这种设计方案不仅减小了自适应处理过程对目标信号的影响,还降低了系统的复杂程度,提高了系统处理的实时性,提高了自适应对消系统的实用性。针对所研制的自适应对消试验系统,采用注入式的方式,设计了大量的实验对系统的输出频谱特性、收敛性能、对消性能等进行了全面测试。 对自适应对消系统在连续波雷达中的应用进行了研究。设计了一种将自适应对消系统应用于雷达接收机的超外差自适应载波对消接收机,通过实验实际测试了加入自适应对消系统的雷达接收机对消前后的频谱特性,分析了对消系统对雷达性能的改善效果。通过雷达整个系统的测试,将对消后的雷达信号送入终端采样处理后显示,得到的结果表明,自适应对消系统能够很好的抑制雷达载波泄漏信号,能较好的改善雷达的接收性能。将自适应对消系统与光子晶体高阻表面进行了比较,说明了自适应对消技术的优越性。


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