艦載地波雷達(dá)背景下的海雜波抑制方法研究.pdf

1、隨著各國(guó)對(duì)海上資源重視程度的加大，艦載地波雷達(dá)以其優(yōu)秀的機(jī)動(dòng)性、靈活性和生存能力受到越來(lái)越多的關(guān)注。作為一種對(duì)海上目標(biāo)遠(yuǎn)距離探測(cè)、跟蹤和早期預(yù)警的有效手段，艦載地波雷達(dá)在海洋資源開(kāi)發(fā)、海洋維權(quán)、海上執(zhí)法中有著廣泛應(yīng)用前景。由于平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，相較于岸基地波雷達(dá)，艦載地波雷達(dá)回波中一階海雜波譜將會(huì)展寬，從而湮沒(méi)低速艦船目標(biāo)，嚴(yán)重影響目標(biāo)檢測(cè)。對(duì)艦載平臺(tái)中展寬海雜波的抑制方法進(jìn)行研究有著重大意義。
　　本文以艦載地波雷達(dá)為背景，對(duì)展寬海雜

2、波的抑制方法進(jìn)行研究，仿真分析現(xiàn)有的幾種雜波抑制算法，并對(duì)算法做出改進(jìn)。首先分析了艦載地波雷達(dá)的檢測(cè)背景，給出了影響最為嚴(yán)重的海雜波形成機(jī)理和回波功率數(shù)學(xué)模型。平臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于雷達(dá)存在一定的波束寬度，對(duì)不同方向的一階海雜波回波會(huì)引入不同的多普勒偏移，從而導(dǎo)致海雜波一階譜的展寬。在雷達(dá)分辨單元內(nèi)，海雜波可以當(dāng)成是來(lái)自確定方向的獨(dú)立干擾，這也構(gòu)成了空域海雜波抑制算法的理論基礎(chǔ)。
　　從空域?qū)ｋs波進(jìn)行抑制是現(xiàn)在常用的方法，主要有正交加

3、權(quán)和斜投影兩種算法。這兩種算法均從信號(hào)空間和雜波空間的分離入手，通過(guò)投影變換來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)展寬海雜波的抑制。正交加權(quán)算法在信號(hào)和雜波在方位上相距較近時(shí)會(huì)出現(xiàn)主瓣分裂現(xiàn)象，導(dǎo)致目標(biāo)增益損失嚴(yán)重。斜投影算法通過(guò)改變投影算子改善了這一問(wèn)題。實(shí)際應(yīng)用中，由于無(wú)法準(zhǔn)確知道信號(hào)的方向，需要使用掃描的導(dǎo)向矢量來(lái)代替，這樣斜投影算法的實(shí)際效果會(huì)受到影響。
　　考慮到一階展寬海雜波具有很強(qiáng)的空時(shí)耦合性，單獨(dú)從空域進(jìn)行雜波抑制效果不如從多維聯(lián)合域?qū)﹄s波進(jìn)行

4、抑制。本文將在機(jī)載雷達(dá)中廣泛應(yīng)用的空時(shí)自適應(yīng)處理方法引入艦載雷達(dá)中，結(jié)合對(duì)艦載地波雷達(dá)中雜波特性和數(shù)據(jù)特點(diǎn)的分析，確定了局域聯(lián)合處理和空時(shí)多波束兩種適合的降維算法。這兩種算法均通過(guò)變換矩陣，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到角度多普勒域，利用關(guān)心距離單元周?chē)木嚯x單元對(duì)其內(nèi)海雜波協(xié)方差矩陣做出估計(jì)，進(jìn)而求得空時(shí)處理權(quán)矢量，實(shí)現(xiàn)最大信噪比準(zhǔn)則下的海雜波抑制。
　　針對(duì)局域聯(lián)合處理算法中，抑制效果嚴(yán)重依賴(lài)于干擾協(xié)方差矩陣估算準(zhǔn)確度問(wèn)題，本文提出了基于不同距