米波雷达测角算法研究

【摘要】： 随着军事的现代化,情报雷达在现代战争中的地位变得不可替代。因此,围绕着雷达产生了干扰与反干扰、隐身与反隐身、摧毁与反摧毁的电子斗争。其中,对隐身目标的监测是一大重点问题,也是必须解决的问题。由于米波段的电磁波不易被隐身飞机上的材料吸收,对米波雷达的研究受到了越来越多的重视。在研究米波雷达的角度估计问题时,由于米波雷达有其区别于其它雷达的特点,角度测量会出现与其它雷达不同的问题。 近年来,阵列信号处理的理论与算法飞速发展,已经有了在情报雷达上应用的可能。在雷达上应用阵列信号处理的理论可以获得抗干扰、高精度角度估计等好处。其中,高精度的角度估计是本文的重点。 本文首先从空间谱估计的基本理论和算法开始讨论,分析了空间谱估计的两种典型算法:MUSIC算法和DBF算法的数学实质,并就工程中若干问题进行了简要的仿真和分析。 然后分析讨论了对阵列进行副瓣对消的问题,研究了天线转动与无转动时进行副瓣对消的性能,及进行对消对DOA估计的影响。 最后就米波雷达的关键问题:地面反射对测仰角的影响进行了研究,发现典型的空间解相干算法成立所要求的快拍过多,实际工程中无法满足,于是从最大似然的思想出发,对DBF算法在地面反射情况下的模型进行了修正,据此研究了一种改进DBF算法,仿真发现,该方法在有地面反射的情况下的仰角估计值没有系统偏差(在典型的仰角范围0.6°-20°内),且在同样信噪比条件下精度比传统空间解相干算法高。最后对精度提高的原因进行了初步探讨。