低角雷達(dá)盲信號(hào)分離方法研究.pdf

1、目前，利用飛行高度在1km以下的飛機(jī)、巡航導(dǎo)彈等低空和超低空飛行的戰(zhàn)略性武器對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行低空突襲已成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的重要手段之一。由于常規(guī)雷達(dá)不易精確探測(cè)和跟蹤低空飛行物，因此研究雷達(dá)探測(cè)跟蹤低空飛行物的的穩(wěn)定性和精度問題是一項(xiàng)應(yīng)對(duì)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的關(guān)鍵性課題，在軍事的防空領(lǐng)域中具有深遠(yuǎn)意義。
　　當(dāng)雷達(dá)探測(cè)跟蹤低空飛行目標(biāo)時(shí)，地海面、周圍地形等會(huì)對(duì)雷達(dá)信號(hào)引起鏡面反射或漫散射，從而形成電磁波傳播的多徑效應(yīng)。多徑效應(yīng)使得雷達(dá)接收信號(hào)為直接

2、波信號(hào)和其它傳播路徑信號(hào)的疊加，這不僅使得雷達(dá)接收信號(hào)的回波幅度和相位產(chǎn)生變化，也使得雷達(dá)對(duì)目標(biāo)探測(cè)參數(shù)存在較大誤差，甚至可能會(huì)使得雷達(dá)無法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行穩(wěn)定探測(cè)和跟蹤。因此，要實(shí)現(xiàn)低空目標(biāo)的精確測(cè)量和跟蹤，必須將雷達(dá)測(cè)量信號(hào)中的多徑信號(hào)去除，提取到直接波信號(hào)，以提高雷達(dá)對(duì)目標(biāo)探測(cè)參數(shù)的精度。
　　本文主要是研究運(yùn)用盲源分離算法有效地提取直達(dá)波信號(hào)，抑制多徑效應(yīng)誤差的方法，以提高雷達(dá)的測(cè)量精度。首先闡述了低角雷達(dá)探測(cè)與跟蹤的任務(wù)背景、

3、意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及盲源分離概況、多徑效應(yīng)產(chǎn)生的原理。分析了多徑效應(yīng)的幾何模型，討論了多徑效應(yīng)對(duì)雷達(dá)接收信號(hào)的回波幅度、相位和回波功率造成的影響。然后對(duì)盲源分離的一些常用算法進(jìn)行了深入研究，包括AMUSE算法、JADE算法、CuBICA算法和FastICA算法。通過仿真分析并比較各種算法的分離信號(hào)與源信號(hào)的相似系數(shù)、分離后均方根誤差與輸出信噪比曲線，驗(yàn)證了CuBICA算法的分離性能要優(yōu)于其他算法，具有較高的分離精度和較好的魯棒性。隨

4、后，通過采用CuBICA算法，同時(shí)考慮對(duì)三階和四階累積量進(jìn)行對(duì)角化來實(shí)現(xiàn)獨(dú)立分量分析，證明了CuBICA算法對(duì)不同的信號(hào)有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，可以同時(shí)處理亞高斯信號(hào)和超高斯信號(hào)，且對(duì)概率密度函數(shù)為對(duì)稱的或非對(duì)稱的信號(hào)均有很好的性能表現(xiàn)。最后，運(yùn)用CuBICA盲分離算法對(duì)某實(shí)驗(yàn)基地的雷達(dá)實(shí)測(cè)多徑數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理。通過比較不同采樣點(diǎn)數(shù)的方位角、仰角和距離的盲分離前、后均方根誤差曲線，以及各自的盲分離前后的均方根誤差之比，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)測(cè)雷達(dá)數(shù)據(jù)處