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低空多径目标的测高方法研究

作　者: 张燕
导　师: 刘中
学　校: 南京理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 多径效应低空目标多径测高距离走动 R-D算法
分类号: TN957.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

低空、超低空飞行目标难以检测和跟踪,是雷达面临的四大威胁之一。研究低空目标的高度测量,对于反低空突防具有重要意义。雷达在检测低空目标时,接收机不仅接收来自目标反射的直接路径信号,还会接收到来自地面的反射信号,从而形成多径复合信号。对于多径目标,可以利用各路径之间的关系实现目标高度的测量以及其他参数的估计。本文介绍了多径目标测高的原理；研究了雷达信号为线性调频信号的低空多路径回波信号模型,并指出有效区分真实目标和镜像目标是实现多径目标测高的前提条件；分析了影响真实目标和镜像目标区分的因素,如目标和雷达的距离、目标高度、雷达高度、目标速度、相干积累时间、脉冲数以及波长等因素。当目标与雷达间的距离较小时,多径回波能够在时域或多普勒域上被区分开。在这种情况下,可以利用真实目标和镜像目标的距离或真实目标和镜像目标运动所产生的多普勒频差得到目标的高度。对于远距离目标,多径回波无法在时域上进行区分,但可以在多普勒域进行区分。因此,多普勒域测高方法不仅适用于近距离的目标而且也可对远距离的目标进行高度测量。对于多普勒域的测高方法,存在以下两个问题：一方面当目标运动速度较大时,在相干积累时间内的多径回波会出现越距离单元走动现象,从而影响回波能量的积累；另一方面由于雷达和目标之间夹角的不断变化导致多普勒频率的不断变化,各路径回波的多普勒频谱被严重展宽,从而影响多普勒频率的估计。为解决以上问题,本文采用距离-多普勒(R-D)算法分别对多径目标回波的距离向和多普勒维进行了校正和压缩,通过仿真实验表明该方法对多径目标回波能量的积累和多普勒频率估计精度的提高有着很好的效果,有效地提高了高速低空目标的测高精度。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
1 绪论  6-9
2 雷达信号处理基础  9-14
  2.1 引言  9
  2.2 脉冲压缩雷达  9
  2.3 线性调频信号  9-11
  2.4 LFM信号的匹配滤波  11-12
  2.5 相参积累  12-13
  2.6 距离走动校正  13-14
3 低空多径目标的时域测高  14-27
  3.1 引言  14
  3.2 多径效应的简化模型  14-16
  3.3 多径目标的时域测高原理  16-17
  3.4 多径目标的时域分析  17-24
  3.5 多径目标的时域测高仿真  24-26
  3.6 本章小结  26-27
4 低空多径目标的多普勒域测高  27-50
  4.1 引言  27
  4.2 多径目标的多普勒域测高原理  27-30
  4.3 低速多径目标的多普勒域测高仿真  30-32
  4.4 高速多径目标的多普勒域测高仿真及问题分析  32-37
  4.5 距离校正算法及R-D算法  37-41
  4.6 校正及测高仿真分析  41-49
  4.7 本章小结  49-50
结束语  50-52
致谢  52-53
参考文献  53-55

低空多径目标的测高方法研究

内容摘要

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