彈載寬帶雷達信號處理機關鍵技術研究.pdf

1、隨著雷達技術的不斷發(fā)展，雷達末制導系統(tǒng)廣泛采用了寬帶雷達技術。寬帶雷達信號具有較大的絕對帶寬，從而獲得了距離高分辨的能力。與傳統(tǒng)窄帶雷達相比，寬帶雷達在抗干擾、反截獲、精確探測與成像、高精度跟蹤、目標識別等方面具有獨特優(yōu)勢。論文以某反艦寬帶雷達導引頭的研制為背景，開展了寬帶雷達信號處理機的算法開發(fā)、結構設計、實現(xiàn)及測試等方面的研究。主要研究了寬帶雷達信號處理機的兩項關鍵信號處理技術：寬帶雷達實時目標檢測技術和抗箔條干擾技術；研究了信號處

2、理機的設計與實現(xiàn)技術，并進行了實測分析。
　　針對現(xiàn)有寬帶相參雷達距離擴展目標檢測算法較為復雜、計算量大、不便于實時實現(xiàn)的問題，研究了彈載寬帶相參雷達的實時距離擴展目標檢測方法。對于彈載寬帶雷達，彈目間高速運動使目標回波產生了距離走動，使得目標回波的能量更加發(fā)散，給目標檢測帶來了新的問題。論文分析并建立了彈載寬帶雷達距離擴展目標的回波模型，在頻域完成了回波距離走動的校正，然后通過對目標回波進行相參積累和目標高分辨率距離像的平均疊加

3、提高了回波信噪比。在此基礎上提出了一種基于波形熵的距離擴展目標檢測方法，仿真實驗結果表明該算法的檢測性能優(yōu)于傳統(tǒng)的能量積累檢測算法，而且計算量較小，便于工程實現(xiàn)。針對距離-多普勒二維擴展目標的檢測問題，提出了一種基于距離-多普勒二維像的雙門限能量積累檢測器。分析并推導了目標距離-多普勒二維像的形成過程，利用一次門限剔除雜波單元，獲取了目標距離-多普勒二維像的估計，通過對距離-多普勒二維像的能量進行積累構建檢驗統(tǒng)計量并進行二次門限檢測，仿

4、真實驗結果表明該算法的檢測性能優(yōu)于傳統(tǒng)的直接能量積累檢測算法和二進制積累檢測算法，而且穩(wěn)健性較好。
　　調頻步進合成寬帶雷達結合了線性調頻脈沖壓縮技術與步進頻率技術，對系統(tǒng)的硬件要求不高，近年來在導彈制導方面應用比較廣泛。調頻步進雷達在目標抽取形成高分辨距離像的過程中舍棄了部分目標強散射點，降低了回波信噪比，從而影響了雷達對目標的檢測。針對這一問題，提出了一種基于回波功率譜的距離擴展目標頻域檢測算法，該算法無需對目標抽取形成一維距

5、離像，直接利用目標高分辨距離像功率譜與雜波功率譜的差異，在頻域實現(xiàn)了距離擴展目標回波能量的有效積累。仿真實驗結果表明該方法顯著提高了步進調頻寬帶雷達的目標檢測性能，并且具有良好的魯棒性和工程可實現(xiàn)性。針對近距離、大目標的應用背景，研究了先在中分辨域進行目標檢測，然后利用目標距離信息和回波信號的多普勒進行精確測速的處理方法，提出了一種基于目標回波多普勒幅度譜波形熵的高精度測速方法。該方法能夠得到速度的精確估計，運動補償后獲取了目標的高精度

6、距離像，仿真結果表明所提出的解耦合多普勒測速法測速精度高、抗噪性能良好，而且計算量較小、便于實時實現(xiàn)，無需發(fā)射輔助信號，降低了雷達成本，也便于對現(xiàn)有雷達系統(tǒng)進行升級改造。
　　反艦末制導雷達受工作環(huán)境和技術條件等多種因素的影響，在對抗箔條干擾時仍存在不少問題。從雷達末制導技術的發(fā)展趨勢來看，采用寬帶、超寬帶等技術提高雷達的距離分辨率為抗箔條干擾提供了一條有效的技術途徑；另外，利用相參回波進行多普勒分析也是雷達常用的對抗雜波和干擾的

7、有效途徑之一，為此論文研究了寬帶線性調頻脈沖多普勒雷達的抗箔條干擾方法。首先分析了寬帶相參雷達艦船目標回波與箔條回波的區(qū)別，提出了回波距離-多普勒二維像擴展因子和能量均勻度兩個特征指標對艦船和箔條進行區(qū)分，并結合實際應用環(huán)境和箔條干擾的特點，設計了抗箔條干擾算法的判決準則，給出了抗箔條干擾算法的實現(xiàn)流程圖，對實驗數(shù)據(jù)的處理結果證明了抗箔條干擾方法的有效性。
　　針對彈載寬帶雷達數(shù)據(jù)量大、計算量大、實時性要求高的特點，結合上面所提算