相位編碼雷達(dá)若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著軍事科技的進(jìn)步，在遠(yuǎn)程精確打擊的思想指導(dǎo)下，戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈、激光制導(dǎo)鉆地炸彈等各型精確制導(dǎo)彈藥對現(xiàn)有的軍事工程構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，特別是各類隱身突防導(dǎo)彈，雷達(dá)和紅外信號特征微弱，能在低空利用地面雜波和有利地形隱蔽飛行，防御系統(tǒng)難以探測和跟蹤，攔截難度極大。現(xiàn)有的反導(dǎo)武器系統(tǒng)還存在明顯的不足，在確保高價值重要目標(biāo)生存方面還力不從心。采用末端超近程主動防護(hù)系統(tǒng)(攔截距離在300米以內(nèi))作為反導(dǎo)體系的最后一道屏障，可以有效消除該類威

2、脅，實現(xiàn)重要軍事目標(biāo)的個體防護(hù)，構(gòu)成中遠(yuǎn)程反導(dǎo)系統(tǒng)的有效補充。
　　 本文針對當(dāng)前超近程主動防護(hù)系統(tǒng)的迫切需求，對超近程主動防護(hù)系統(tǒng)雷達(dá)研制中涉及到的系統(tǒng)架構(gòu)、波形設(shè)計、目標(biāo)特征提取、多普勒容限擴展和FM干擾抑制等方面的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入分析和研究，并進(jìn)行了一些相關(guān)外場實驗。同時，隨著超低空突防和隱身技術(shù)的不斷完善和應(yīng)用，防護(hù)系統(tǒng)的反隱身問題已經(jīng)成為亟待解決的問題。雷達(dá)組網(wǎng)是目前解決反隱身問題的有效途徑之一，未來可以由多部雷達(dá)組

3、網(wǎng)工作，對入侵的隱身目標(biāo)實施多方向的探測和跟蹤，形成超近程/近程主動防護(hù)系統(tǒng)。本文對正交組網(wǎng)雷達(dá)系統(tǒng)中的波形設(shè)計、多普勒容限擴展等關(guān)鍵技術(shù)也進(jìn)行了深入的探討。本文的主要工作包括以下幾個方面：
　　 1.針對超近程主動防護(hù)系統(tǒng)PRC-CW雷達(dá)運動目標(biāo)特征提取和分類的要求，首先研究了分形理論在PRC-CW雷達(dá)中的應(yīng)用，提出了基于GP算法提取目標(biāo)相關(guān)處理后的回波關(guān)聯(lián)維數(shù)作為目標(biāo)的特征參數(shù)。其次基于目標(biāo)多點散射模型推導(dǎo)了近程PRC-CW

4、雷達(dá)回波多分量信號模型，在該模型基礎(chǔ)上提出將運動目標(biāo)的細(xì)微頻譜結(jié)構(gòu)作為該目標(biāo)特征，并詳細(xì)闡述了特征提取的方法，最后還利用改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步進(jìn)行了目標(biāo)分類的初步試驗。
　　 2.針對PRC-CW雷達(dá)在多目標(biāo)環(huán)境下目標(biāo)間存在距離旁瓣泄漏的問題，提出了基于CLEAN思想采用逐次消去的脈壓-FFT處理方法，消除了強目標(biāo)回波信號的距離旁瓣對弱目標(biāo)回波信號的影響。其次考慮到偽碼調(diào)相連續(xù)波信號屬于多普勒敏感信號，出于探測高速目標(biāo)的需要，提

5、出了基于混合發(fā)射波形的多普勒容限擴展方法，消除了原有的多普勒容限的影響，使該體制雷達(dá)可以應(yīng)用于近程高速目標(biāo)的搜索和跟蹤。
　　 3.針對有源干擾中的壓制性FM干擾分析了其信號形式及其對PRC-CW雷達(dá)相關(guān)檢測的影響。然后針對FM干擾信號分別提出了三種FM干擾抑制方法，并對每種方法進(jìn)行了仿真實驗，分析了其抗干擾效果。三種方法分別是基于短時傅里葉變換和時變?yōu)V波的FM干擾抑制方法、基于自適應(yīng)短時傅里葉變換和時變?yōu)V波的FM干擾抑制方法以

6、及基于自適應(yīng)短時傅里葉變換和瞬時相位估計的FM干擾抑制方法。其中，第一種和第二種方法適用于處理單分量和多分量強LFM、SFM干擾，第三種方法適用于處理單分量FM干擾。
　　 4.研究了正交組網(wǎng)雷達(dá)系統(tǒng)正交多相碼設(shè)計以及多普勒敏感性的抑制方法。分析了正交多相碼的設(shè)計原理，闡述了基于模擬退火算法和貪心算法的混合優(yōu)化設(shè)計算法，給出了設(shè)計結(jié)果。提出了一種一般代價函數(shù)的形式，增加了優(yōu)化設(shè)計時多相碼性能權(quán)衡考慮的空間。研究了正交多相碼的多普