毫米波寬帶相控陣數(shù)字單脈沖雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、毫米波寬帶相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)在民用和軍事領(lǐng)域應(yīng)用中都具有重要價(jià)值。本文圍繞毫米波寬帶相控陣數(shù)字單脈沖雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)展開研究，主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　 1)論文在深入研究中頻正交數(shù)字相位檢波技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究了相控陣數(shù)字化和差波束形成技術(shù)，在理論與仿真兩方面證實(shí)了它與傳統(tǒng)靠硬件形成和差波束的等價(jià)性；給出了一種基于單脈沖比的角度估計(jì)模型，并研究了一種基于單脈沖比的查表技術(shù)，使得該技術(shù)能夠方便有效地應(yīng)用于工程實(shí)踐。
　　

2、2)在數(shù)字化和差波束形成過程中，通道的幅相誤差對(duì)波束形成的性能有重要影響。因此，文中研究了陣列通道幅相誤差對(duì)系統(tǒng)的影響及其校正方法，并采用改進(jìn)的歸一化最小方差(Normalized Least Mean Square，NLMS)算法對(duì)通道幅相誤差進(jìn)行盲校正，該方法能夠在不引入?yún)⒖夹盘?hào)的情況下完成通道幅相誤差的校正，通過理論仿真證實(shí)了它的性能。隨著毫米波硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，該方案具有很好的應(yīng)用前景。
　　 3)干擾與雜波環(huán)境嚴(yán)重制

3、約單脈沖角度的估計(jì)與跟蹤精度。因此干擾與雜波環(huán)境中的單脈沖角度估計(jì)技術(shù)是單脈沖雷達(dá)跟蹤的關(guān)鍵技術(shù)。本文在跟蹤現(xiàn)有各種算法的基礎(chǔ)上，提出一種基于對(duì)角加載的子陣級(jí)空間快時(shí)自適應(yīng)最小方差單脈沖技術(shù)，為在干擾情況下、特別是干擾出現(xiàn)在主波束區(qū)域內(nèi)的單脈沖估計(jì)技術(shù)進(jìn)行了有益的探索，取得一定成果。
　　 4)論文通過對(duì)寬帶線性調(diào)頻脈沖信號(hào)(Chirp)去斜率處理(也稱為Stretch處理)技術(shù)及調(diào)頻步進(jìn)信號(hào)處理技術(shù)的深入分析研究，給出了Str

4、etch處理過程中FFT點(diǎn)數(shù)和采樣間隔的選擇原則，并在此基礎(chǔ)上采用基于Stretch處理的二維FFT方法來得到毫米波調(diào)頻步進(jìn)信號(hào)的目標(biāo)高分辨距離像。采用該技術(shù)可以利用較少的子脈沖和較低的系統(tǒng)采樣率實(shí)現(xiàn)大帶寬信號(hào)對(duì)大距離窗口的觀測(cè)。在前人工作的基礎(chǔ)上利用該技術(shù)構(gòu)建了毫米波寬帶信號(hào)距離高分辨實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并進(jìn)行了室內(nèi)及室外實(shí)驗(yàn)，獲取了大量有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取得了較好的目標(biāo)高分辨效果。
　　 5)在毫米波高距離分辨體制下，近距離的角度跟蹤

5、會(huì)受到目標(biāo)閃爍的嚴(yán)重影響。本文在對(duì)跟蹤技術(shù)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，討論了角閃爍效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理與計(jì)算方法，并通過對(duì)角閃爍抑制方法的深入研究，提出一種頻率捷變RCS加權(quán)結(jié)合非線性高斯混合卡爾曼濾波(Nonlinear Gaussian Mixture Kalman Filter，NL-GMKF)的目標(biāo)角跟蹤方法，該方法利用頻率捷變RCS加權(quán)綜合非線性高斯混合卡爾曼濾波器來有效抑制毫米波距離高分辨雷達(dá)角閃爍效應(yīng)的影響，進(jìn)而提高雷達(dá)在角閃爍環(huán)境中目標(biāo)