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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>>

西安电子科技大学
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机载相控阵雷达非均匀杂波抑制方法研究

杂波抑制一直都是机载雷达下视工作的关键问题,特别是非均匀杂波的抑制问题直接影响着机载雷达的工作性能。非均匀杂波包括两类:一是非正侧视阵引起的渐变的距离非均匀杂波;二是雷达照射环境中孤立散射体、目标以及干扰等引起的突变非均匀杂波。针对渐变的距离非均匀杂波,一般的方法是距离非均匀分段和距离滑窗样本选取,相比而言,俯仰滤波处理能够得到更好的近程杂波抑制性能,然而该方法对于阵元幅相误差等雷达系统误差是不稳健的,为此本文改进了原有方法,在俯仰滤波处理之前加入了阵元幅相误差校正的环节;针对突变的非均匀杂波,提出了一种基于波达角差异的训练样本选择方法,并通过仿真实验初步验证了该方法的有效性。论文内容概况如下:1、介绍了空时自适应处理的基本原理和应用背景,给出了空时自适应处理的降维方法,并对两种常用的时域降维处理方法FA方法和EFA方法的杂波抑制性能进行分析比较;2、探讨了阵元幅相误差背景下俯仰滤波存在的问题,建立了阵元幅相误差模型并改进了阵元...  (本文共63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>>

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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机载雷达异构杂波抑制方法研究

随着阵列天线在机载平台上的广泛应用,机载雷达杂波抑制问题受到越来越大的关注。机载平台的运动会导致杂波呈现很强的空时耦合性,为了有效地抑制杂波,空时自适应处理方法(Space-Time Adaptive Processing,STAP)得到发展。随着信号维数越来越高,阵列规模越来越大,产生了计算复杂度高等实时处理面临的问题,促进了各种降维自适应算法(Suboptimal Dimension-Reduced SATP Algorithms)的发展。但是,这些传统的STAP算法都假设杂波环境是均匀的,并且样本都满足独立同分布的条件,在理想条件下,这些杂波抑制算法可以达到很好的性能。但在实际工程应用中,载机所处的环境往往是非均匀的,均匀环境下的杂波模型不再适用,会导致传统的STAP算法性能下降。因此,本文就是在机载相控阵雷达背景下,研究机载雷达异构杂波及其抑制方法。主要包括以下内容:1、第二章主要介绍了机载相控阵雷达均匀杂波模型以及常规...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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机载雷达非自适应杂波抑制方法及应用研究

机载平台的运动特性会使得杂波呈现强烈的空时耦合特性,为了有效地进行机载平台杂波的抑制,空时自适应处理(Space Time Adaptive Processing,STAP)技术得到了空前发展,但是传统的STAP技术一般认为杂波是均匀分布的,但是实际上机载雷达所处的环境是相当复杂的,杂波不可能均匀分布,这样便会使得传统的STAP技术在杂波处理中出现杂波谱扩散难以达到理想的杂波抑制效果。雷达技术的发展使得天线阵元的数目日益庞大,从而使得雷达需要处理的信号维数越来越高,对于雷达实时处理的性能提出了更高的要求。因此我们研究针对高维小样本条件下的雷达处理技术迫在眉睫,本文以机载雷达为背景,介绍了运算复杂度低并且受样本影响较小的非自适应杂波抑制方法,主要包括以下内容:1、第二章主要介绍了机载雷达非自适应两维脉冲相消算法(Non-Adaptive Two Dimensional Pulse-to-pulse Cancellation,Non...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>