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3mm波段高分辨力单脉冲雷达技术研究

胡体玲  
【摘要】: 随着雷达技术的发展及探测目标背景的复杂性,对目标要求了解的信息也越来越多,不仅要获得目标的距离信息,而且还要获得目标的角度信息,以便进行准确的跟踪和定位。毫米波高分辨技术的发展为精确制导提供了更多的目标信息,而单脉冲技术本身的高精度测角能力更是增加了雷达对目标的定位功能。论文首先从研究的目的和意义入手,分析了国内外发展动态,探讨了单脉冲测角方法、高分辨力信号的特点等。从天线馈源的位置坐标关系研究了双平面振幅和差式单脉冲雷达系统及通道不一致性对跟踪性能的影响,介绍了单脉冲雷达角误差提取的方法,并分析了其测角精度。在高分辨力信号分析中,将扩充的Prony算法应用到频率步进体制的雷达中,得到较为精确的目标信息,克服了直接采用IDFT合成高分辨距离像的一些缺点。相应的建模分析和实验仿真,说明了该算法的优越性。 接着,论文结合科研任务的需要,研究了频率步进高分辨力雷达。在分析频率步进高分辨力雷达系统性能参数的基础上,完成了频率步进雷达与调频步进雷达的波形设计。根据比幅单脉冲测角原理,研究了调频步进单脉冲雷达系统,得到了目标的距离-方位-俯仰三维合成图像。在研究通道失真及不一致性对高分辨力单脉冲雷达系统测角精度影响的基础上,将基于统计平均的通道幅相不一致性校正方法引入3mm波段高分辨力单脉冲雷达中,使镜像分量得到了很好的抑制,校正结果比较理想,有利于提高系统的成像质量。参与并负责研究设计了3mm波段单脉冲雷达微带天线和单脉冲和差器、直接中频数字化下变频采样技术和多功能频率合成器。 最后,论文研究了毫米波高分辨力单脉冲雷达的在复合制导中的应用,进行了距离分辨力实验和探测距离实验。对单脉冲雷达在遥控制导的中的测角性能进行了详细的研究,并对其制导精度作了具体分析和计算。


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