多徑效應下相控陣雷達低空目標角度估計與跟蹤技術研究.pdf

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

2、測角方法。從基本的方法入手，過渡到相控陣雷達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影響下比幅和差波束法在目標跟蹤中的運用，并分析了多徑效應的形成原因，簡單介紹了幾種常用的多徑消除技術。 然后，重點研究了應用陣列信號處理技術對低空目標進行DOA(directionofarrival)估計。為了減小直達信號與反射信號間的相關性，先介紹了三種去相關的方法，再采用其中一種方法結合經(jīng)典的MUSIC算法來做

3、DOA估計。但是由于低空目標的仰角常常超出了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，應用于低空目標DOA估計，既減小的信號的相關性，又提高了角度的分辨率。仿真實驗結果驗證了該算法在低仰角估計上的優(yōu)越性。 上述方法的處理并不能完全消除多徑效應的影響，為了獲得好的跟蹤效果，本文將用于機動目標跟蹤的IMM(交互多模)算法用于多徑效應下的目標跟蹤。該方