岸-艦雙基地高頻地波SIAR系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、高頻地波雷達(dá)的探測(cè)距離可達(dá)300-400Km，可以填補(bǔ)天波超視距和常規(guī)微波雷達(dá)的監(jiān)視盲區(qū)，在海洋遙感遙測(cè)方面具有實(shí)時(shí)性好、探測(cè)范圍大和可全天候工作等優(yōu)點(diǎn)。因此，高頻地波雷達(dá)的研究對(duì)于臨海國(guó)家對(duì)其“藍(lán)色領(lǐng)土”及海上專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)(EEZ)實(shí)施有效管理和合理開(kāi)發(fā)有著重要意義。
　　 本文研究一種新型的地波超視距雷達(dá)—岸-艦雙基地高頻地波SIAR，該雷達(dá)利用綜合脈沖孔徑雷達(dá)(SIAR)技術(shù)，將雙基地與艦載體制進(jìn)行結(jié)合，具有機(jī)動(dòng)靈活、良好的

2、抗定向有源干擾和抗反輻射導(dǎo)彈能力。論文針對(duì)信號(hào)波形設(shè)計(jì)與處理、發(fā)射陣列綜合及超分辨處理、射頻干擾抑制和海雜波特性分析及其抑制等方面進(jìn)行了研究，主要工作概括如下：
　　 第1章介紹岸-艦雙基地高頻地波SIAR的研究背景及意義，回顧了高頻地波雷達(dá)的研究與發(fā)展概況，并簡(jiǎn)要介紹了本文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　 第2章介紹岸-艦雙基地高頻地波SIAR系統(tǒng)的基本工作原理。首先簡(jiǎn)單介紹岸-艦雙基地高頻地波SIAR的系統(tǒng)組成和工作特點(diǎn)，接著

3、按照信號(hào)的處理流程，從發(fā)射同步信息提取、波形分析與綜合處理、坐標(biāo)變換與目標(biāo)定位三個(gè)方面對(duì)該系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述。最后對(duì)接收信號(hào)的組成及特點(diǎn)作了簡(jiǎn)單分析，并由此討論了信號(hào)處理的主要任務(wù)。
　　 分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)選擇合適的信號(hào)波形參數(shù)，可以滿足雷達(dá)的工作要求，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了該新體制雷達(dá)的可行性。
　　 第3章研究發(fā)射陣列的綜合設(shè)計(jì)及基于發(fā)射陣列的超分辨方法。根據(jù)發(fā)射系統(tǒng)的工作特點(diǎn)及要求，

4、從系統(tǒng)方位分辨率、系統(tǒng)成本以及陣元互耦角度，分析以非均勻稀布MRL陣列作為發(fā)射陣形的工作性能。首先討論了對(duì)應(yīng)的發(fā)射信號(hào)頻率編碼的優(yōu)化配置問(wèn)題，研究了異頻發(fā)射時(shí)的發(fā)射超分辨MUSIC算法，并分析了算法的目標(biāo)分辨和參數(shù)估計(jì)性能；最后針對(duì)MUSIC算法受通道誤差影響大的情況，研究了利用直達(dá)波信號(hào)的幅相誤差自校準(zhǔn)方法。
　　 分析表明，MRL陣列在系統(tǒng)成本、陣元相互影響、分辨性能以及對(duì)信噪比的要求等方面的表現(xiàn)都要優(yōu)于均勻線陣；通過(guò)頻率編

5、碼來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射信號(hào)正交，不僅可以提高系統(tǒng)的目標(biāo)分辨性能，而且進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的測(cè)距精度。
　　 第4章研究單天線接收模式下的射頻干擾抑制方法。首先分析該雷達(dá)多載頻發(fā)射、單根全向天線接收時(shí)射頻干擾在信號(hào)處理各環(huán)節(jié)的特征；由于射頻干擾相對(duì)發(fā)射站沒(méi)有“方向性”，因此利用干擾的時(shí)域、距離域及多普勒域特點(diǎn)，基于特征子空間正交投影思想，研究并提出了不同的時(shí)域、距離域干擾的抑制方法，并對(duì)所提方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析比較。最后利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)所提方法

6、的效果進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明：在時(shí)域和距離域抑制射頻干擾是可行和有效的。并且由于沒(méi)有利用干擾的空域特征，因而其空間非平穩(wěn)性并不會(huì)降低這些方法的性能，也不會(huì)影響目標(biāo)的方向特性。
　　 第5章研究在接收平臺(tái)運(yùn)動(dòng)條件下的海雜波特點(diǎn)。首先簡(jiǎn)單介紹了高頻海雜波的產(chǎn)生機(jī)理，分析了接收平臺(tái)靜止及運(yùn)動(dòng)時(shí)海雜波多普勒譜的特點(diǎn)，推導(dǎo)了海雜波Bragg頻率與系統(tǒng)幾何參數(shù)的關(guān)系，分析了不同的接收平臺(tái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下一階海雜波譜的空時(shí)

7、分布、時(shí)間調(diào)制特點(diǎn)及其對(duì)目標(biāo)檢測(cè)的影響；最后，在文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，利用獲得的海雜波統(tǒng)計(jì)特性對(duì)一階海雜波進(jìn)行了仿真和進(jìn)一步的分析。
　　 分析表明，接收平臺(tái)運(yùn)動(dòng)不僅導(dǎo)致海雜波多普勒頻率與方位角產(chǎn)生耦合，而且還可能存在時(shí)間調(diào)制作用，導(dǎo)致一階海雜波譜明顯擴(kuò)展，會(huì)大大降低海面低速目標(biāo)的檢測(cè)性能。
　　 第6章研究單根天線接收時(shí)空時(shí)耦合擴(kuò)展海雜波的抑制方法。分別對(duì)利用Hankel降秩矩陣方法的空.時(shí)級(jí)聯(lián)處理、利用線性約束(LCMV)的自