低空監(jiān)視雷達(dá)信號(hào)處理方法研究.pdf

1、低空監(jiān)視雷達(dá)在對(duì)低空目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)時(shí)，由于多徑效應(yīng)的存在，直達(dá)信號(hào)與多徑信號(hào)同時(shí)進(jìn)入天線波束主瓣，兩者矢量疊加，使回波信號(hào)幅度和相位發(fā)生改變。同時(shí)直達(dá)信號(hào)與多徑信號(hào)強(qiáng)烈相干，且難以分辨，嚴(yán)重影響了低空監(jiān)視雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)與跟蹤性能，甚至造成目標(biāo)丟失。因此，如何抑制多徑效應(yīng)對(duì)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤的影響，對(duì)低空監(jiān)視雷達(dá)探測(cè)性能的提升非常重要。
　　本文從多徑效應(yīng)這一關(guān)鍵問(wèn)題出發(fā)，通過(guò)建立的低空多徑回波幾何模型，研究了直達(dá)信號(hào)與多徑信號(hào)的幾何關(guān)

2、系。接著分析了影響多徑信號(hào)的反射系數(shù)以及多徑陣列信號(hào)的回波模型，同時(shí)還詳細(xì)介紹了單脈沖測(cè)角原理，并分析了多徑下影響目標(biāo)檢測(cè)概率與低角跟蹤精度的主要因素。
　　然后，以本文建立的理想平面對(duì)稱鏡面反射模型為基礎(chǔ)，分析了多徑效應(yīng)對(duì)目標(biāo)檢測(cè)的影響，還研究了多徑下影響低空目標(biāo)回波信號(hào)幅度和功率的主要因素，并推導(dǎo)了低空目標(biāo)回波信號(hào)與多徑傳播因子的關(guān)系。接著對(duì)多徑下低空監(jiān)視雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)方法進(jìn)行了研究，推導(dǎo)并仿真分析了采用頻率分集技術(shù)的多頻M/N

3、檢測(cè)器的檢測(cè)性能曲線，再通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)仿真，得出了使多頻M/N檢測(cè)器具有最佳檢測(cè)性能時(shí)所對(duì)應(yīng)的M值。
　　接下來(lái)，為了降低多徑對(duì)低空監(jiān)視雷達(dá)低角跟蹤性能的影響，本文在多徑陣列信號(hào)模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)天線方向圖進(jìn)行改進(jìn)，首先設(shè)計(jì)了最優(yōu)對(duì)稱差波束，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)稱波束單脈沖測(cè)角法。接著通過(guò)設(shè)計(jì)雙單脈沖的和波束與差波束方向圖，實(shí)現(xiàn)了雙零點(diǎn)單脈沖測(cè)角法。再分別仿真并驗(yàn)證了兩種算法對(duì)解決多徑下低角跟蹤問(wèn)題的有效性，同時(shí)分析了兩種算法的測(cè)角性能。