艇載雷達(dá)雜波仿真與三維STAP方法研究.pdf

1、平流層飛艇具有可定點(diǎn)和機(jī)動(dòng)、駐空時(shí)間長(zhǎng)、載重量大、可重復(fù)使用等特點(diǎn)，在對(duì)地觀測(cè)和監(jiān)視、導(dǎo)彈預(yù)警和防御等領(lǐng)域具有突出優(yōu)勢(shì)，已成為各國(guó)競(jìng)相研發(fā)的熱點(diǎn)。本文以平流層飛艇載雷達(dá)為應(yīng)用背景，研究了三維地形雜波的建模仿真以及三維空時(shí)自適應(yīng)處理方法。主要完成了以下幾方面的工作：
　　1.建立了艇載三維陣列雷達(dá)信號(hào)模型。給出了艇載三維天線陣列模型及艇載雷達(dá)坐標(biāo)系。在Ward報(bào)告的均勻線陣信號(hào)模型的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了三維天線陣列的發(fā)射和接收信號(hào)模型

2、以及噪聲、干擾和雜波模型，利用各陣元和雜波塊的三維坐標(biāo)，推導(dǎo)了各分量的空時(shí)快拍和協(xié)方差矩陣的具體數(shù)學(xué)表達(dá)式。這些表達(dá)式適用于任意三維天線陣列且包含了俯仰、方位和多普勒三維的信息。
　　2.對(duì)艇載三維陣列雷達(dá)的三維地形雜波進(jìn)行了仿真。介紹了雷達(dá)中常用的幾種雜波統(tǒng)計(jì)模型。從雜波散射單元的劃分、雜波回波信號(hào)的仿真和地形遮蔽的判斷三個(gè)方面對(duì)三維地形雜波的仿真進(jìn)行了詳細(xì)研宄，給出了地雜波仿真的完整流程圖。最后利用半C60陣列和三維仿真地形對(duì)

3、艇載雷達(dá)的雜波進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，驗(yàn)證了所建雜波模型的有效性。
　　3.研究了俯仰-方位-多普勒三維空時(shí)自適應(yīng)處理方法。首先介紹了空時(shí)自適應(yīng)處理（STAP)的原理以及衡量STAP方法的性能指標(biāo)。然后在傳統(tǒng)的二維STAP基礎(chǔ)上，增加俯仰維信息，拓展推導(dǎo)出匹配濾波（MF)、自適應(yīng)匹配濾波（AMF)、多普勒濾波后空時(shí)聯(lián)合處理（mDT)和局域聯(lián)合處理（JDL)四種三維STAP方法。最后利用三維地形雜波仿真數(shù)據(jù)對(duì)本文推導(dǎo)的3D-STAP方法進(jìn)