頻控陣陣列參數(shù)優(yōu)化設計及其目標定位研究.pdf

1、相控陣已經(jīng)廣泛應用在現(xiàn)代通信、雷達和導航等系統(tǒng)中。不同于相控陣，頻控陣相鄰陣元的載波頻率存在較小的頻率增量，因此頻控陣波束具有距離依賴性，可以抑制距離依賴性干擾和雜波，提高檢測性能。針對頻控陣的研究，本文的主要工作和貢獻可歸納為：
　　(1)推導了頻控陣雷達目標單脈沖和多脈沖檢測性能。
　　論文推導了頻控陣雷達、相控陣雷達和分布式MIMO雷達似然比檢測器輸出的表達式，并比較分析其檢測性能。在恒虛警檢測下，計算最優(yōu)檢測器的累積

2、分布函數(shù)；針對快起伏目標檢測，討論多脈沖條件下頻控陣雷達的檢測性能。在低信噪比下，頻控陣雷達表現(xiàn)更好的目標檢測性能，而且隨著陣元數(shù)的增加檢測性能提高。
　　(2)推導了頻控陣雷達對目標參數(shù)估計的理論性能，提出一種子孔徑陣列設計方法。
　　針對匹配濾波前和匹配濾波后兩種信號模型，推導了角度、距離和速度的克拉美-羅下界（CRLB）。由于頻控陣波束在距離和角度上存在耦合，本文提出一種子孔徑-頻控陣的陣列結構，此陣列結構是將線性陣列

3、劃分為兩個子陣，并且每一個子陣設置不同的頻率增量。在高斯白噪聲下應用線性調(diào)頻波仿真驗證，仿真結果表明頻控陣比相控陣有更好的參數(shù)估計性能。
　　(3)提出一種基于最小化目標參數(shù)估計CRLB的最優(yōu)子陣列設計方法。
　　論文首先推導了子孔徑-頻控陣雷達目標角度和距離聯(lián)合估計的克拉美-羅界，針對子陣列數(shù)目和子陣列頻率增量已知的問題，提出一種以最小化CRLB為準則的陣列設計方法；進而利用罰函數(shù)法將這種約束優(yōu)化問題轉化為無約束的最小化問

4、題，然后采用Nelder-Mead算法求解最小化參數(shù)估計CRLB的陣列設計問題。
　　(4)利用微分幾何分析了頻控陣的陣列流形幾何和模糊特性，并且提出一種求解頻控陣測向模糊的增強算法。
　　針對相同功率的目標源，用陣列流形曲線長度和一階曲率表示頻控陣雷達的檢測和分辨閾值，進而分析基于均勻劃分陣列流形曲線的模糊生成集。在相同條件下，頻控陣比相控陣有更好的目標檢測和分辨性能。由于頻控陣波束的距離依賴性，一些對于相控陣線性相關的模