多徑效應(yīng)下相控陣?yán)走_(dá)低空目標(biāo)角度估計(jì)與跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、相控陣?yán)走_(dá)跟蹤海面上飛行的低空目標(biāo)時(shí)，由于海面反射形成了鏡像，引起了多徑效應(yīng)。此時(shí)直達(dá)信號與反射信號同時(shí)進(jìn)入天線，造成回波幅度與相位的變化，并且這種變化不能從直達(dá)信號中分離出來，從而造成目標(biāo)仰角估計(jì)的嚴(yán)重誤差，甚至引起跟蹤的失效。 針對多徑效應(yīng)的問題，首先建立海面低空目標(biāo)的跟蹤模型，分析了目標(biāo)、鏡像和雷達(dá)之間幾何關(guān)系。再研究了海面反射(包括鏡面反射與漫反射)系數(shù)的特性，影響多徑效應(yīng)的因素等。 接著，研究了相控陣?yán)走_(dá)不同的

2、測角方法。從基本的方法入手，過渡到相控陣?yán)走_(dá)常用的單脈沖和差波束法，分析了這些方法各自的測角效果；著重研究了多徑效應(yīng)影響下比幅和差波束法在目標(biāo)跟蹤中的運(yùn)用，并分析了多徑效應(yīng)的形成原因，簡單介紹了幾種常用的多徑消除技術(shù)。 然后，重點(diǎn)研究了應(yīng)用陣列信號處理技術(shù)對低空目標(biāo)進(jìn)行DOA(directionofarrival)估計(jì)。為了減小直達(dá)信號與反射信號間的相關(guān)性，先介紹了三種去相關(guān)的方法，再采用其中一種方法結(jié)合經(jīng)典的MUSIC算法來做

3、DOA估計(jì)。但是由于低空目標(biāo)的仰角常常超出了MUSIC算法的角度分辨范圍，為了獲得較好的仰角估計(jì)效果，本文利用基于變換的協(xié)方差對消算法在角度分辨上的良好性能，將其與改進(jìn)，應(yīng)用于低空目標(biāo)DOA估計(jì)，既減小的信號的相關(guān)性，又提高了角度的分辨率。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該算法在低仰角估計(jì)上的優(yōu)越性。 上述方法的處理并不能完全消除多徑效應(yīng)的影響，為了獲得好的跟蹤效果，本文將用于機(jī)動目標(biāo)跟蹤的IMM(交互多模)算法用于多徑效應(yīng)下的目標(biāo)跟蹤。該方