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机载雷达非均匀STAP方法及其应用

构造能够克服常规统计空时自适应处理(STAP)缺点的新型STAP方法是目前STAP技术的主要研究方向之一,目的是能够适应实际非均匀环境的需要。统计STAP性能最优的前提条件是有充足的与待检测样本中的干扰独立同分布(IID)的训练样本,以便估计协方差矩阵。满足这个条件的样本称为均匀样本。但在实际具有空时结构的机载雷达中,系统自由度很高,而且实际环境常常是多变的,导致这个条件难以满足。此时称训练样本是非均匀的。常规统计STAP在非均匀环境中性能会急剧下降。本文着重研究的就是非均匀样本或称环境下的STAP滤波及目标检测。在第二章介绍了非均匀STAP的一些基本知识后,主要研究了两种完整的非均匀STAP方案:整合STAP和直接数据域算法。第三章考察了样本选择的方法之一——非同态检测器(NHD)。为了能更有根据地选择和分析NHD,需要一种有效的性能指标。我们提出了一种NHD的有效性指标,并利用它重点分析了干扰目标对NHD性能的影响。我们发现  (本文共154页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
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非均匀环境下的机载雷达STAP方法与目标检测技术研究

杂波抑制是机载雷达下视工作时的关键问题。除了采用超低副瓣天线、偏置相位中心天线(DPCA)等传统杂波抑制技术,能够有效提高相控阵机载雷达杂波抑制能力和运动目标检测性能的空时自适应处理(STAP)技术受到了广泛关注。常规的统计STAP方法性能最优的前提条件是具有足够的与待检测样本中的干扰独立同分布(IID)的训练样本,以便估计协方差矩阵。在非均匀环境下,由于缺乏足够的与待检测样本中干扰独立同分布的训练样本,常规统计STAP方法性能急剧下降。本文着重研究各种非均匀环境下的相控阵机载雷达的STAP杂波抑制方法与目标检测问题。首先介绍了非均匀STAP的基本知识,然后分别研究了常规非均匀环境、非正侧面阵、圆柱型阵和机载火控雷达的STAP杂波抑制方法,最后基于实测数据对相控阵机载雷达杂波抑制和目标检测问题进行了研究。第二章研究了常规非均匀环境下的STAP方法。第三章研究了非正侧面阵相控阵机载雷达杂波抑制问题。第四章研究了圆柱型相控阵机载雷达...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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非均匀环境下的相控阵机载雷达STAP研究

在非均匀环境下,由于缺乏足够的与待检测样本中干扰独立同分布(IID)的训练样本,常规统计空时自适应处理(STAP)方法的性能往往会急剧下降,因此能够适应非均匀环境的新型STAP算法逐渐成为目前STAP技术的研究热点之一。本论文着重研究的就是各种非均匀情况下的相控阵机载雷达的STAP杂波抑制算法及目标检测问题。第二章至第六章主要研究功率非均匀、干扰目标和孤立干扰等非均匀问题的解决方法,而第七章和第八章则主要研究非正侧视阵情况下近程杂波的非均匀现象及解决方法。1.第二章主要针对辅助通道法降维STAP处理来讨论。首先给出了如何选取辅助通道构造变换矩阵的统一准则,该准则弥补了传统辅助通道法无法用于非正侧视阵列结构的不足,属于自适应结构的降维算法,而传统方法属于固定结构。然后提出了一种抗干扰目标的新辅助通道法,即在有限次样本条件下,传统方法中主通道的目标信号会泄漏到辅助通道引起目标相消现象,新方法由于已将目标滤除不存在这种现象,因而特别适...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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非均匀环境中机载雷达STAP及SAR/GMTI技术研究

作为一项先进的雷达信号处理方案,空时自适应处理(STAP)技术根据接收信号中杂波及噪声的统计特性自适应生成空、时二维滤波器,能够有效抑制地杂波,极大地提高了机载动目标指示(MTI)雷达以及合成孔径雷达地面动目标指示系统(SAR/GMTI)的慢动目标指示能力。然而,由于常规的STAP处理中需要采用与待检测单元杂噪分量独立同分布(I.I.D)的训练样本对杂噪协方差矩阵进行估计,而在实际的非均匀环境中,样本的I.I.D条件无法满足,从而导致了STAP性能的下降。针对这一点,本文研究围绕着各种非均匀STAP及SAR-STAP技术展开,主要内容及创新点如下:1研究了机载雷达地杂波模型,对杂波特性进行了分析,介绍了STAP全维最优处理器的结构,引入了STAP性能衡量的指标,对经典的降维3DT、降秩最小范数特征对消器(MNE)以及对角加载样本矩阵求逆(LSMI)算法进行了回顾。并在此基础上,通过对机载多通道雷达实测数据的分析与处理,对相关理论...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
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非均匀杂波环境下相控阵机载雷达STAP技术研究

机载雷达所面临的真实杂波环境往往是非均匀的,缺乏足够的与待检测样本中的干扰独立同分布(IID)的训练样本,而常规STAP方法性能最优的前提条件是有充足的与待检测样本中的干扰独立同分布(IID)的训练样本估计协方差矩阵,因此常规STAP方法在真实杂波环境中性能会受到影响。研究适应于真实杂波环境的新型STAP算法是目前STAP技术的研究热点之一。本论文着重研究的就是各种杂波非均匀情况下的相控阵机载雷达的STAP杂波抑制方法与目标检测问题,主要工作和创新点概括如下:1、建立了双基地机载雷达杂波模型,并利用杂波模型分析了机载雷达内部因素导致的杂波非均匀现象。接着还定量分析了内部、外部因素导致的杂波非均匀现象对STAP处理器的影响。2、对机载雷达接收数据模型进行了研究,建立并分析了适合非均匀杂波环境的机载雷达接收数据模型,最后对适合于非均匀杂波环境的机载雷达接收数据模型运用的相关问题进行了研究。适合非均匀杂波环境的机载雷达接收数据模型为后...  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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机载数字阵列雷达非均匀杂波抑制方法研究

机载雷达是战场信息获取和武器制导的一种重要装备,在现代战争中起着不可或缺的作用。一般情况下,机载雷达接收到的回波中含有大量的强杂波,容易湮没回波功率较弱的目标,导致雷达系统的目标探测性能下降。空时自适应处理(STAP)技术将时域和空域采样数据联合处理,可有效抑制地杂波,改善机载雷达的目标探测性能,因而受到了广泛的关注。常规的统计STAP方法所需要的杂波协方差矩阵通常是从独立同分布的杂波样本中估计出来的。但实际雷达杂波大多是非均匀的,造成这一现象的原因有多种,如快变的地面场景、离散杂波、非正侧阵/双基构型等,导致杂波协方差矩阵估计不准确,从而降低了STAP方法的杂波抑制性能。本文对非均匀杂波环境下的STAP技术进行了研究,主要内容概括如下:1.研究了非正侧面阵机载雷达的杂波特点和改善非正侧阵机载雷达目标检测性能的方法。对于中等脉冲重复频率机载雷达来说,近距离的一次杂波是造成杂波非均匀性的主要因素,而远程杂波可以看成是均匀的,据此提...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>