分布式天基監(jiān)視雷達(dá)高速動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、分布式天基雷達(dá)是由一組編隊(duì)飛行的小衛(wèi)星雷達(dá)協(xié)同工作的雷達(dá)系統(tǒng)，是近年來(lái)雷達(dá)科學(xué)領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，具有重要的應(yīng)用前景。
　　本文將MIMO雷達(dá)體制應(yīng)用到分布式天基雷達(dá)中，要求各小衛(wèi)星發(fā)射相互正交的波形。在此基礎(chǔ)上，研究了分布式天基MIMO雷達(dá)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的相關(guān)問(wèn)題。主要包括分布式天基雷達(dá)發(fā)射波形的設(shè)計(jì)問(wèn)題、雜波特性的分析以及基于空時(shí)自適應(yīng)處理(STAP)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法。主要工作如下：
　　1、首先對(duì)分布式天基雷達(dá)系統(tǒng)

2、的工作原理及相關(guān)信號(hào)處理理論做了簡(jiǎn)單介紹，分析了該系統(tǒng)的特點(diǎn)及其優(yōu)越性。
　　2、針對(duì)正交波形的設(shè)計(jì)問(wèn)題，結(jié)合分布式天基雷達(dá)對(duì)發(fā)射波形的要求，產(chǎn)生了正交的線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)(LFM)以及正交的二相碼-線(xiàn)性調(diào)頻復(fù)合信號(hào)(BPC-LFM)。對(duì)于LFM信號(hào)，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(dá)回波多普勒頻率較大的情況下仍能進(jìn)行匹配濾波。對(duì)于BPC-LFM信號(hào)，首先采用遺傳算

3、法生成正交的二相碼序列，再與LFM信號(hào)結(jié)合產(chǎn)生復(fù)合信號(hào)，復(fù)合信號(hào)同時(shí)具有正交二相碼和LFM信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)，多普勒容忍性要優(yōu)于二相編碼信號(hào)。
　　3、研究了分布式天基雷達(dá)的雜波特性。通過(guò)建立天基雷達(dá)與地面散射點(diǎn)的幾何關(guān)系，分析了地球自轉(zhuǎn)對(duì)回波多普勒的影響?？紤]地球自轉(zhuǎn)時(shí)，引入偏航角和偏航幅度兩個(gè)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(dá)中的距離模糊、多普勒模糊以及分布式結(jié)構(gòu)帶來(lái)的柵瓣雜波等問(wèn)題。距離模糊和多普勒模糊與PRI

4、選擇有關(guān)，柵瓣雜波會(huì)影響目標(biāo)檢測(cè)性能。
　　4、在以上內(nèi)容的基礎(chǔ)上，研究了分布式天基MIMO雷達(dá)的信號(hào)模型，對(duì)雜波的空時(shí)二維譜進(jìn)行了仿真。介紹了分布式天基MIMO雷達(dá)STAP雜波抑制方法，并以信雜噪比(SCNR)損失為性能指標(biāo)，分析了地球自轉(zhuǎn)、雜波模糊對(duì)STAP性能的影響。全維STAP需要的運(yùn)算量大，且估計(jì)雜波協(xié)方差矩陣時(shí)需要的獨(dú)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(hào)處理