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太空箔条特性及雷达抗太空箔条干扰方法研究

作　者: 陈宇凯
导　师: 肖顺平
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 太空箔条运动扩散特性自由分子流雷达回波特性功率谱统计特性雷达截面积距离走动运动补偿信号积累地基防御雷达
分类号: TN974
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 5次
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内容摘要

现代战场空间的扩展和电子技术的进步使得箔条干扰有了更大的发展空间和应用价值,箔条干扰将被运用到太空中执行作战任务。太空箔条干扰技术的出现对地基防御雷达提出了新的挑战,而现阶段关于太空箔条特性以及抗太空箔条算法的研究较少,基于此,本文深入研究了太空箔条的运动特性和雷达回波特性,提出了太空箔条干扰特性的仿真模型,以及地基防御雷达对抗太空箔条的新方法。首先,本文对太空箔条的运动特性进行了研究,对单根太空箔条的受力和运动情况进行了分析,研究了太空箔条云的运动统计特性,在此基础上,建立了太空箔条云的扩散模型,提出了箔条云扩散模型的Monte-Carlo仿真方法,并给出了一系列仿真结果。其次,本文对太空箔条的雷达回波特性进行了研究,不仅研究了传统的简单脉冲信号形式下的太空箔条云雷达回波模型,而且针对地基防御雷达的信号特点,建立了宽、窄带LFM信号形式下太空箔条云的雷达回波模型,研究了太空箔条云的回波统计特性,推导和分析了箔条云平均RCS的计算,以及多谱勒频移和多谱勒展宽对箔条云回波功率谱的影响,基于此,对太空箔条云的雷达回波进行了仿真,得出了不同雷达工作带宽下太空箔条云的雷达回波。在对太空箔条云的雷达回波进行研究后,分析了太空箔条的干扰效果。最后,针对地基防御雷达的信号处理方式,提出了基于运动补偿算法的抗太空箔条干扰方法,即根据雷达处理得到的先验信息对雷达回波进行运动补偿,然后进行信号积累检测,可以增强雷达对强散射点的检测能力,通过实验仿真证明了该方法是有效的。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章绪论  10-15
  1.1 引言  10-11
  1.2 国内外研究背景  11-14
    1.2.1 稠密大气中箔条的干扰特性研究现状  11-13
    1.2.2 稀薄大气中箔条的干扰特性研究现状  13
    1.2.3 抗箔条干扰技术研究现状  13-14
  1.3 论文主要工作与结构安排  14-15
第二章太空箔条云运动特性研究  15-28
  2.1 单根箔条扩散特性研究  15-20
    2.1.1 基于自由分子流的箔条气体动力学简介  16-19
    2.1.2 单根箔条的运动方程  19-20
  2.2 太空箔条云扩散特性研究  20-22
    2.2.1 太空箔条云的运动统计特性  20-21
    2.2.2 太空箔条云扩散的仿真方法  21-22
  2.3 太空箔条扩散特性建模与仿真  22-27
    2.3.1 弹道仿真  22-24
    2.3.2 箔条云扩散仿真  24-27
  2.4 本章小结  27-28
第三章太空箔条云的雷达回波特性研究  28-43
  3.1 太空箔条云雷达回波模型  28-32
    3.1.1 基于简单脉冲波形的箔条云雷达回波模型  29-30
    3.1.2 基于窄带LFM波形的箔条云雷达回波模型  30-31
    3.1.3 基于宽带LFM波形的箔条云雷达回波模型  31-32
  3.2 太空箔条云的回波统计模型  32-34
    3.2.1 太空箔条的位置与姿态的统计分布  32
    3.2.2 太空箔条云回波的概率分布  32-34
  3.3 太空箔条云的RCS  34-36
    3.3.1 单根箔条的RCS  34-35
    3.3.2 箔条云的平均RCS  35-36
  3.4 太空箔条云回波的功率谱  36-38
    3.4.1 太空箔条云的多谱勒频移  36-37
    3.4.2 太空箔条云的多谱勒展宽  37-38
  3.5 太空箔条云雷达特性仿真研究  38-42
    3.5.1 太空箔条云雷达回波仿真  38-41
    3.5.2 太空箔条干扰效果分析  41-42
  3.6 本章小节  42-43
第四章地基防御雷达抗太空箔条干扰方法研究  43-55
  4.1 地基防御雷达的工作模式  43-44
  4.2 基于先验信息的运动补偿方法  44-49
    4.2.1 雷达恒虚警检测算法  44-46
    4.2.2 地基防御雷达对目标的跟踪测量  46
    4.2.3 基于箔条云先验信息的运动补偿算法  46-49
  4.3 相参信号积累  49-51
  4.4 基于运动补偿算法的抗箔条干扰仿真  51-53
  4.5 本章小节  53-55
结束语  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-61
作者在学期间取得的学术成果  61-62
附录A 大气环境随高度的变化  62

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