检索结果-南通市图书馆

作者：罗书田西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着近年来隐身、反辐射导弹等技术的飞速发展,反隐身手段的需求日益迫切,各国也因此愈来愈关注米波雷达的发展。然而,当探测目标运动在低仰角区域时,米波雷达会受到由地面反射的多径回波的影响,强相干的直达波信号与多径反射信号同时... 详细信息

随着近年来隐身、反辐射导弹等技术的飞速发展,反隐身手段的需求日益迫切,各国也因此愈来愈关注米波雷达的发展。然而,当探测目标运动在低仰角区域时,米波雷达会受到由地面反射的多径回波的影响,强相干的直达波信号与多径反射信号同时被雷达天线阵列接收,导致其测高性能变差。特别是在复杂阵地条件下,多径传播的几何关系不再具有确定性,因而多径参数也难以准确估计,这将进一步影响米波雷达的测高性能。因此,如何改善米波雷达在复杂阵地场景下的低仰角目标测高性能是使米波雷达在反隐身预警体系中发挥其重要作用的关键问题之一。本文针对复杂阵地下的目标高度估计问题,研究了米波雷达测高方法,设计了相应的测高方案并进行了工程实现。主要内容概括如下:1.介绍米波雷达测高相关的基础理论和方法。首先对米波雷达低仰角目标测高时的关键影响因素进行分析,并分别对经典阵地多径模型与复杂阵地多径模型展开了详细研究。然后介绍了三种米波雷达经典测高方法:空间平滑算法、稀疏重构算法和合成矢量类算法,并对三种算法进行理论分析与仿真验证,对比分析了各算法的优缺点。2.针对复杂阵地场景下的目标高度估计问题,研究了在多径参数未知时的测高方法。首先介绍了基于粒子群算法的米波雷达测高方法,探讨了该方法存在的优缺点,并针对其在解决多维搜索问题时由于固定的邻居结构导致容易陷入局部最优,进而在少观测样本条件下估计结果不稳健的缺陷进行了改进,采用邻居拓扑结构随机重组的方法有效减少陷入局部最优问题的发生。其次,为充分利用历史数据来进一步提高测高性能,本文提出了一种基于地形感知的测高方法,该方法首先通过粒子群算法对雷达的历史观测数据进行地形感知,估计出阵地多径参数,再利用估计所得的阵地信息结合稀疏重构算法对目标高度做精确估计,并针对稀疏重构算法无法有效定位离网目标的缺陷,利用字典网格扰动进行了优化。仿真实验证明,所提方法能有效提高复杂阵地场景下的测高精度并降低运算量。3.设计了基于FT-2000+/64的米波雷达测高工程实现方案。首先介绍了基于FT-2000+/64处理器的信号处理板卡的架构,然后基于板卡平台对测高方案进行设计与软件实现,并利用处理器多核的特点,对粒子群算法进行了并行优化,显著提高了粒子群算法在时间资源维度的效率。最后,针对计算量、仰角估计性能等指标对计算机与所述平台进行对比分析,验证了所提测高方案的有效性。

关键词：米波雷达复杂多径场景测高稀疏重构粒子群算法

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