分布式天基監(jiān)視雷達高速動目標檢測技術研究.pdf

1、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)

2、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(jié)合分布式天基雷達對發(fā)射波形的要求，產(chǎn)生了正交的線性調(diào)頻信號(LFM)以及正交的二相碼-線性調(diào)頻復合信號(BPC-LFM)。對于LFM信號，采用OFDM-LFM方法產(chǎn)生相互正交的LFM波，其模糊函數(shù)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

3、法生成正交的二相碼序列，再與LFM信號結(jié)合產(chǎn)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(zhuǎn)對回波多普勒的影響?？紤]地球自轉(zhuǎn)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。然后分析了分布式天基雷達中的距離模糊、多普勒模糊以及分布式結(jié)構(gòu)帶來的柵瓣雜波等問題。距離模糊和多普勒模糊與PRI

4、選擇有關，柵瓣雜波會影響目標檢測性能。
　　4、在以上內(nèi)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(zhuǎn)、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(shù)多，最后介紹了一種基于局域聯(lián)合處理法(JDL)的降維STAP算法降低了信號處理