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多载舰高频地波雷达目标回波及杂波特性研究

作　者: 陈子栋
导　师: 冀振元
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 多载舰单/双基地目标回波海杂波
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文将高频地波超视距雷达与多载舰雷达系统组合起来,新的雷达系统不仅具有高频地波雷达的特点,也将具有多载舰雷达系统的优点,能发挥多舰载系统在防敌方干扰、防摧毁、防超低空突防、防隐形等方面的优势。同时由于多载舰系统本身存在的优势,可以由多个载舰的雷达天线构成虚拟大孔径天线,达到天线的阵列重构,进而应用空间超分辨技术来达到对系统角分辨力的改善。为了对这种雷达系统的性能进行深入研究,并为信号的处理提供理论依据及处理方法,本文对雷达系统组成及目标回波波形进行深入分析,同时给出了单/双基地条件下的海杂波的波形仿真详细方法及仿真结果。如果按照目标回波的数学公式简单地进行目标及海杂波的波形仿真不仅计算量大,也不便于考虑各种因素对波形的影响。本文给出了单/双基地条件下目标及海杂波波形仿真的快速方法。由于双基地雷达构型是多载舰雷达构成的基础,同时双基地海杂波频谱的展宽不仅与载舰的运动速度有关,还与回波的双基地角、双基地构成的椭圆的离心率等因素有关,本文对一阶海杂波的波形进行了仿真,对比分析单/双基地海杂波的区别,并分析了各种因素对散射谱的影响。本文首先分析了双基地地波超视距雷达系统组成及特点,介绍了双基地雷达的基本几何关系及多载舰系统的组网方式,为目标及海杂波的模拟奠定了基础。然后对单/双基地目标及海杂波的仿真模型进行了理论分析,对海杂波的相关性进行了模拟,比较静止及运动条件下目标回波频谱的展宽情况。最后给出了单/双基地条件下目标及海杂波合成信号的频谱分析及回波信号的形式,给出了信号仿真的GUI界面形式,为后续的信号处理提供了一个成熟的多载舰高频地波雷达回波仿真软件。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-11
  1.1 研究背景及意义  8
  1.2 国内外高频地波雷达发展概述  8-9
  1.3 本文的主要工作与内容安排  9-11
第2章雷达系统组成及回波信号分析  11-22
  2.1 地波超视距雷达信号形式及处理方法  11-16
    2.1.1 LFMICW 的信号形式  11-13
    2.1.2 二维FFT 方法对目标信息的提取  13-16
  2.2 多载舰OTHR 系统组成原理  16-21
    2.2.1 双基地雷达的基本几何关系  16-18
    2.2.2 多载舰系统的组网  18-19
    2.2.3 多载舰雷达的探测范围  19-21
  2.3 本章小结  21-22
第3章目标特性的理论分析及仿真  22-30
  3.1 目标回波理论分析  22-23
  3.2 点目标回波的模拟及谱分析  23-28
    3.2.1 目标静止  24-25
    3.2.2 目标匀速运动  25-27
    3.2.3 目标加速运动  27-28
  3.3 点目标回波的速度多普勒信息  28-29
  3.4 本章小结  29-30
第4章海杂波特性的理论分析及仿真  30-58
  4.1 海杂波特性研究  30-36
    4.1.1 海杂波产生的机理  30-31
    4.1.2 海杂波仿真理论分析  31-33
    4.1.3 仿真模型的讨论  33-36
  4.2 单基地一阶海杂波仿真  36-43
    4.2.1 单基地一阶海杂波仿真理论推导  36-38
    4.2.2 单基地舰载海杂波频谱展宽机理  38-39
    4.2.3 单基地海杂波的仿真及谱结构  39-43
  4.3 双基地一阶海杂波仿真  43-56
    4.3.1 双基地海杂波理论分析  43-45
    4.3.2 双基地海杂波空时特性  45-52
    4.3.3 平台静止条件下双基地一阶海杂波仿真  52-55
    4.3.4 平台运动条件下双基地一阶海杂波仿真  55-56
  4.4 GUI 页面的仿真  56
  4.5 本章小结  56-58
结论  58-59
参考文献  59-63
致谢  63

多载舰高频地波雷达目标回波及杂波特性研究

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