基于微波熱輻射及空間譜估計(jì)的隱身目標(biāo)探測(cè)方法研究.pdf

1、有效地探測(cè)隱身目標(biāo)已成為當(dāng)前國(guó)防急需解決的問(wèn)題。利用微波輻射計(jì)探測(cè)隱身目標(biāo)是一種有效的無(wú)源探測(cè)方法，該方法具有隱蔽性好，不受氣候條件和戰(zhàn)場(chǎng)煙塵影響等優(yōu)點(diǎn)。采用天線陣列可將多個(gè)小口徑天線合成為一個(gè)等效的大天線，以提高空間分辨率，但傳統(tǒng)的陣列信號(hào)處理方法（如：綜合孔徑算法）的空間分辨率受到天線陣列最大基線長(zhǎng)度的限制。
　　 為了進(jìn)一步提高分辨率，論文將陣列信號(hào)處理中的空間譜估計(jì)方法應(yīng)用于微波熱輻射稀疏陣列接收系統(tǒng)，提出一種新的基于目

2、標(biāo)微波熱輻射信號(hào)和空間譜估計(jì)的全被動(dòng)探測(cè)方法，該方法利用天線陣列實(shí)現(xiàn)高分辨率；利用空間譜估計(jì)進(jìn)一步提高分辨率（實(shí)現(xiàn)超分辨率，超越硬件系統(tǒng)空間分辨率的極限）；利用稀疏排列減少所需的陣元數(shù)，以保證在不降低系統(tǒng)分辨力的情況下降低系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本。
　　 論文對(duì)隱身目標(biāo)的微波熱輻射及傳輸特性進(jìn)行了分析，建立了集空中隱身目標(biāo)、大氣傳輸信道及微波熱輻射探測(cè)系統(tǒng)于一體的隱身目標(biāo)微波熱輻射信號(hào)傳輸模型，可給出隱身目標(biāo)和背景的輻射亮溫分布，并輔

3、以計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該模型的正確性和有效性。
　　 論文從本質(zhì)上對(duì)空間譜估計(jì)算法的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別作了歸納和總結(jié)，選取部分主流算法對(duì)其性能進(jìn)了分析及仿真。并研究了將空間譜估計(jì)算法直接用于稀疏陣列所帶來(lái)的陣列流型模糊進(jìn)而導(dǎo)致的信號(hào)方向估計(jì)模糊問(wèn)題，提出了一種基于任意整數(shù)倍間距排列的線陣陣列流型維數(shù)的計(jì)算方法，可以快速得到以任意整數(shù)倍間距排列線陣的維數(shù)及與入射信號(hào)數(shù)相對(duì)應(yīng)的所有模糊角度，可用于解決部分線陣由于稀疏排列所引起信號(hào)

4、方向估計(jì)模糊問(wèn)題。
　　 在此基礎(chǔ)上，論文建立了基于微波熱輻射信號(hào)及空間譜估計(jì)的隱身目標(biāo)探測(cè)模型，利用該模型分析了理想探測(cè)系統(tǒng)的性能，包括靈敏度和分辨率，并與采用其他信號(hào)處理方法的探測(cè)系統(tǒng)的性能通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明，采用空間譜估計(jì)的探測(cè)系統(tǒng)的分辨率高于采用其他信號(hào)處理方法的探測(cè)系統(tǒng)的分辨率，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的超分辨探測(cè)。
　　 實(shí)際系統(tǒng)不可避免地存在誤差，誤差會(huì)降低空間譜估計(jì)的性能，需要研究誤差模型和誤差校正