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对海情报侦察雷达中的旁瓣抑制技术及海杂波特性分析

作　者: 李桐
导　师: 袁业术
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 脉冲压缩旁瓣抑制海杂波
分类号: TN957.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 21次
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内容摘要

本文以岸基对海情报侦察雷达为工程背景,对距离、速度信息提取所涉及的旁瓣抑制算法和海杂波特性进行了较详细的理论分析和仿真研究,并利用实测数据对在理论和仿真研究中所取得的结论进行了验证。由于脉冲压缩存在距离旁瓣,容易遮挡弱小目标,降低系统检测能力。文中阐述了脉冲压缩匹配滤波的原理。介绍时域应用抑制旁瓣的三类算法:一是窗函数;第二种基于不同优化准则的最优滤波法包括递归最小二乘算法、加权最小二乘算法、最小均方误差算法等;第三种是迭代逼近算法如递归最小均方误差算法及其改进算法。通过主副瓣比、主瓣展宽系数、信噪比损失及计算量方面进行了性能比较和仿真分析,并对各个算法应用实测数据验证,得出递归最小均方误差算法性能最优的结论。在论述各个算法对旁瓣性能改进的同时,还分析了各个算法的弊端并提出了初步解决办法。然而旁瓣问题不仅仅存在于距离处理中,速度处理同样涉及到。由于多普勒滤波器组中的每组横向滤波器的幅频响应存在旁瓣,导致多普勒输出受旁瓣影响导致输出波形展宽,也会对弱小目标战胜遮挡。在此可以应用之前所提到的窗函数和最优滤波器方法对横行滤波器的旁瓣进行抑制。对海探测雷达常常受到海杂波的干扰。文章的后一部分对X波段海杂波的特性进行了分析。包括幅度统计分布,分析比较了各个概率密度函数模型的拟合效果;计算了海杂波功率谱密度,时间相关性和空间相关性。根据实测数据海杂波的特性,分析了其对测速测距的影响。通过分析舰船在海浪中运动特性,计算了舰船各个运动方式对雷达接收多普勒频移的贡献,根据海杂波频谱与舰船运动频带重叠部分,定性和定量的分析了海杂波对成像信息的影响。对该次实验采用的海杂波数据来说:当舰船航行径向速度在0.9m/s到2.34m/s时,海杂波频带与目标频带混叠。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-15
  1.1 课题背景及研究意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
  1.3 本文主要研究内容  13
  1.4 文章结构安排  13-15
第2章距离处理中的旁瓣抑制  15-32
  2.1 脉冲压缩基本原理  15-19
  2.2 窗函数法  19-20
  2.3 最优滤波法  20-25
  2.4 迭代逼近法  25-28
  2.5 计算机仿真及实测数据验证  28-31
    2.5.1 最优滤波法  28-29
    2.5.2 迭代逼近法  29
    2.5.3 实测数据验证  29-31
  2.6 本章小结  31-32
第3章多普勒处理中的旁瓣抑制  32-37
  3.1 多普勒滤波器组基本原理  32-33
  3.2 多普勒滤波器组中的旁瓣问题  33-36
  3.3 本章小结  36-37
第4章实测数据处理  37-44
  4.1 实测数据处理过程  37-42
  4.2 本章小结  42-44
第5章海杂波特性分析  44-58
  5.1 海杂波幅度统计分布模型  45-47
  5.2 杂波功率谱  47-48
  5.3 海杂波特性实测数据实验  48-52
    5.3.1 海杂波幅度分布  48-49
    5.3.2 海杂波功率谱  49-50
    5.3.3 海杂波时间相关性与空间相关性  50-52
  5.4 海杂波对岸基探测雷达影响  52-56
    5.4.1 海杂波对岸基探测雷达距离速度维影响  53
    5.4.2 海杂波对岸基探测雷达成像信息影响  53-56
  5.5 本章小结  56-58
结论  58-60
参考文献  60-63
攻读学位期间发表的学术论文  63-65
致谢  65

对海情报侦察雷达中的旁瓣抑制技术及海杂波特性分析

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