分布式天基監(jiān)視雷達的高速動目標檢測技術研究

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1、－．誦ＵＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮ碩±學位論文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ遍論文題目分布式天基監(jiān)視雷達的高速動目標，檢＊１技術妍究學科專業(yè)信號與信息處理Ｗｊ學號１３２１０２０３７７２０作者姓名李浩指導教師江蘭巧教授－分類號密級注1UDC學位論文分布式天基監(jiān)視雷達的高速動目標檢測技術研究（題名和副題名）李浩（作者姓名）指導教師江朝抒教授電子科技大學成都（姓名、職稱、單位名稱）申請學

2、位級別碩士學科專業(yè)信號與信息處理提交論文日期2016.3.30論文答辯日期2016.5.25學位授予單位和日期電子科技大學2016年6月答辯委員會主席評閱人注1：注明《國際十進分類法UDC》的類號。RESEARCHONHIGHSPEEDMOVINGTARGETDETECTIONFORDISTRIBUTEDSPACE-BASEDSURVEILLANCERADARAMasterDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Signala

3、ndInformationProcessingAuthor:LiHaoAdvisor:Prof.JiangChaoshuSchool:SchoolofElectronicEngineering獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據我所知，除了文中特別加Ｗ標注和致謝的地方夕ｈ，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。作

4、者簽名：遂日期：戶各年？月必日去ｆ論文使用授權本學位論文作者完全了解電子科技大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，有權保留并向國家有關部口或機構送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權電子科技大學可Ｗ將學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。（保密的學位論文在解密后應遵守此規(guī)定）作者簽名：去導師簽名：９＞堿考＾曰期：灰月為曰／每年＾摘要摘要分布式天基雷達是由一組編隊飛行的小衛(wèi)星雷達協(xié)同工作的雷達系統(tǒng)，是近年來雷達科學領域中

5、研究的熱點問題之一，具有重要的應用前景。本文將MIMO雷達體制應用到分布式天基雷達中，要求各小衛(wèi)星發(fā)射相互正交的波形。在此基礎上，研究了分布式天基MIMO雷達動目標檢測的相關問題。主要包括分布式天基雷達發(fā)射波形的設計問題、雜波特性的分析以及基于空時自適應處理(STAP)的運動目標檢測方法。主要工作如下：1、首先對分布式天基雷達系統(tǒng)的工作原理及相關信號處理理論做了簡單介紹，分析了該系統(tǒng)的特點及其優(yōu)越性。2、針對正交波形的設計問題，結合分布式天基雷達對發(fā)射波形的要求，產生了正交的線性調頻信號(LFM)以及正交的二相碼-線性調頻復合信號(BPC-

6、LFM)。對于LFM信號，采用OFDM-LFM方法產生相互正交的LFM波，其模糊函數呈斜刀刃型，分辨率高，多普勒容忍性好，在天基雷達回波多普勒頻率較大的情況下仍能進行匹配濾波。對于BPC-LFM信號，首先采用遺傳算法生成正交的二相碼序列，再與LFM信號結合產生復合信號，復合信號同時具有正交二相碼和LFM信號的優(yōu)點，多普勒容忍性要優(yōu)于二相編碼信號。3、研究了分布式天基雷達的雜波特性。通過建立天基雷達與地面散射點的幾何關系，分析了地球自轉對回波多普勒的影響?？紤]地球自轉時，引入偏航角和偏航幅度兩個因子，使得回波多普勒發(fā)生了偏移。然后分析了分布式

7、天基雷達中的距離模糊、多普勒模糊以及分布式結構帶來的柵瓣雜波等問題。距離模糊和多普勒模糊與PRI選擇有關，柵瓣雜波會影響目標檢測性能。4、在以上內容的基礎上，研究了分布式天基MIMO雷達的信號模型，對雜波的空時二維譜進行了仿真。介紹了分布式天基MIMO雷達STAP雜波抑制方法，并以信雜噪比(SCNR)損失為性能指標，分析了地球自轉、雜波模糊對STAP性能的影響。全維STAP需要的運算量大，且估計雜波協(xié)方差矩陣時需要的獨立同分布(IID)樣本數多，最后介紹了一種基于局域聯合處理法(JDL)的降維STAP算法降低了信號處理的運算成本。本文針對分

8、布式天基MIMO雷達對發(fā)射波形的要求，設計并產生了正交性能良好的發(fā)射波形。在了解分布式天基雷達雜波特性的基礎上，運用STAP方法進行目標的檢測，并對其性能做了分析，采用降維STA