艇載雷達雜波仿真與三維STAP方法研究.pdf

1、平流層飛艇具有可定點和機動、駐空時間長、載重量大、可重復(fù)使用等特點，在對地觀測和監(jiān)視、導(dǎo)彈預(yù)警和防御等領(lǐng)域具有突出優(yōu)勢，已成為各國競相研發(fā)的熱點。本文以平流層飛艇載雷達為應(yīng)用背景，研究了三維地形雜波的建模仿真以及三維空時自適應(yīng)處理方法。主要完成了以下幾方面的工作：
　　1.建立了艇載三維陣列雷達信號模型。給出了艇載三維天線陣列模型及艇載雷達坐標(biāo)系。在Ward報告的均勻線陣信號模型的基礎(chǔ)上，詳細分析了三維天線陣列的發(fā)射和接收信號模型

2、以及噪聲、干擾和雜波模型，利用各陣元和雜波塊的三維坐標(biāo)，推導(dǎo)了各分量的空時快拍和協(xié)方差矩陣的具體數(shù)學(xué)表達式。這些表達式適用于任意三維天線陣列且包含了俯仰、方位和多普勒三維的信息。
　　2.對艇載三維陣列雷達的三維地形雜波進行了仿真。介紹了雷達中常用的幾種雜波統(tǒng)計模型。從雜波散射單元的劃分、雜波回波信號的仿真和地形遮蔽的判斷三個方面對三維地形雜波的仿真進行了詳細研宄，給出了地雜波仿真的完整流程圖。最后利用半C60陣列和三維仿真地形對

3、艇載雷達的雜波進行了計算機仿真，驗證了所建雜波模型的有效性。
　　3.研究了俯仰-方位-多普勒三維空時自適應(yīng)處理方法。首先介紹了空時自適應(yīng)處理（STAP)的原理以及衡量STAP方法的性能指標(biāo)。然后在傳統(tǒng)的二維STAP基礎(chǔ)上，增加俯仰維信息，拓展推導(dǎo)出匹配濾波（MF)、自適應(yīng)匹配濾波（AMF)、多普勒濾波后空時聯(lián)合處理（mDT)和局域聯(lián)合處理（JDL)四種三維STAP方法。最后利用三維地形雜波仿真數(shù)據(jù)對本文推導(dǎo)的3D-STAP方法進