基于微波熱輻射及空間譜估計的隱身目標(biāo)探測方法研究.pdf

1、有效地探測隱身目標(biāo)已成為當(dāng)前國防急需解決的問題。利用微波輻射計探測隱身目標(biāo)是一種有效的無源探測方法，該方法具有隱蔽性好，不受氣候條件和戰(zhàn)場煙塵影響等優(yōu)點。采用天線陣列可將多個小口徑天線合成為一個等效的大天線，以提高空間分辨率，但傳統(tǒng)的陣列信號處理方法（如：綜合孔徑算法）的空間分辨率受到天線陣列最大基線長度的限制。
　　 為了進一步提高分辨率，論文將陣列信號處理中的空間譜估計方法應(yīng)用于微波熱輻射稀疏陣列接收系統(tǒng)，提出一種新的基于目

2、標(biāo)微波熱輻射信號和空間譜估計的全被動探測方法，該方法利用天線陣列實現(xiàn)高分辨率；利用空間譜估計進一步提高分辨率（實現(xiàn)超分辨率，超越硬件系統(tǒng)空間分辨率的極限）；利用稀疏排列減少所需的陣元數(shù)，以保證在不降低系統(tǒng)分辨力的情況下降低系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本。
　　 論文對隱身目標(biāo)的微波熱輻射及傳輸特性進行了分析，建立了集空中隱身目標(biāo)、大氣傳輸信道及微波熱輻射探測系統(tǒng)于一體的隱身目標(biāo)微波熱輻射信號傳輸模型，可給出隱身目標(biāo)和背景的輻射亮溫分布，并輔

3、以計算機仿真和實測實驗驗證了該模型的正確性和有效性。
　　 論文從本質(zhì)上對空間譜估計算法的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別作了歸納和總結(jié)，選取部分主流算法對其性能進了分析及仿真。并研究了將空間譜估計算法直接用于稀疏陣列所帶來的陣列流型模糊進而導(dǎo)致的信號方向估計模糊問題，提出了一種基于任意整數(shù)倍間距排列的線陣陣列流型維數(shù)的計算方法，可以快速得到以任意整數(shù)倍間距排列線陣的維數(shù)及與入射信號數(shù)相對應(yīng)的所有模糊角度，可用于解決部分線陣由于稀疏排列所引起信號

4、方向估計模糊問題。
　　 在此基礎(chǔ)上，論文建立了基于微波熱輻射信號及空間譜估計的隱身目標(biāo)探測模型，利用該模型分析了理想探測系統(tǒng)的性能，包括靈敏度和分辨率，并與采用其他信號處理方法的探測系統(tǒng)的性能通過理論分析和實驗進行了對比，結(jié)果表明，采用空間譜估計的探測系統(tǒng)的分辨率高于采用其他信號處理方法的探測系統(tǒng)的分辨率，可實現(xiàn)目標(biāo)的超分辨探測。
　　 實際系統(tǒng)不可避免地存在誤差，誤差會降低空間譜估計的性能，需要研究誤差模型和誤差校正