相控陣及其MIMO模式下的自適應(yīng)目標跟蹤和波束調(diào)度研究.pdf

1、相控陣雷達與傳統(tǒng)機械掃描雷達相比，其波束指向能在微秒間進行捷變。為了使雷達充分發(fā)揮系統(tǒng)性能的同時節(jié)省雷達系統(tǒng)資源，需要通過自適應(yīng)目標跟蹤與波束駐留調(diào)度合理配置雷達的工作參數(shù)。本文將針對相控陣雷達的自適應(yīng)目標跟蹤與波束駐留調(diào)度問題展開研究，在此基礎(chǔ)上將相關(guān)理論運用至具有MIMO(Multiple Input Multiple output)模式的新體制雷達。
　　首先，介紹了三種濾波算法，分別為：卡爾曼濾波算法，Singer模型濾波

2、算法以及IMM(Interacting Multiple Model)濾波算法。其中，卡爾曼濾波算法適用于非機動目標跟蹤，Singer模型與IMM濾波算法適用于機動目標跟蹤。仿真表明，Singer模型跟蹤誤差比較穩(wěn)定，適用于跟蹤機動特性變化較小的目標。IMM算法適用于機動特性變化大的目標的跟蹤，且其跟蹤精度較高。
　　其次，對相控陣雷達的自適應(yīng)目標跟蹤進行了研究。首先介紹了三種基于IMM濾波的自適應(yīng)采樣周期算法。為提高機動目標采樣

3、周期的選取速度，給出了一種基于目標機動參數(shù)估計的快速自適應(yīng)采樣周期跟蹤方法。在此基礎(chǔ)上，提出一種基于采樣周期和發(fā)射波形聯(lián)合控制的自適應(yīng)目標跟蹤算法，同時對采樣周期與發(fā)射波形自適應(yīng)選擇。兩種算法都能有效減小雷達的計算資源消耗。
　　接下來，針對相控陣MIMO模式下的自適應(yīng)目標跟蹤，提出了兩種MIMO模式下多目標自適應(yīng)跟蹤算法。其中，基于固定分析時刻的MIMO多目標自適應(yīng)跟蹤方法以固定的間隔確定分析時刻，基于可變分析時刻的MIMO多目

4、標自適應(yīng)跟蹤方法根據(jù)目標的運動特性，確定可變的分析時刻間隔。兩種方法在每個分析時刻都通過建立優(yōu)化模型并求解，確定最優(yōu)的雷達工作參數(shù)。仿真表明，與相控陣雷達相比，MIMO模式下的自適應(yīng)目標跟蹤可以有效減少雷達系統(tǒng)資源消耗，并有效提高雷達的時間資源利用效率。
　　最后，對相控陣及其MIMO模式下的波束駐留調(diào)度展開了研究。其中，充分考慮了目標威脅程度和脈沖交錯技術(shù)。仿真表明，通過在波束駐留調(diào)度算法中添加目標威脅度，有效提高了算法的執(zhí)行威