泛探雷达微弱目标检测关键技术研究
泛探雷达属于数字阵列雷达(Digital Array Radar, DAR)“全向发射波束和数字波束形成(Digital Beam Forming, DBF)接收多波束”这种收发波束模式下的雷达,能在雷达探测空域内提供连续和不间断的多种功能。其中心思想是“随时探测各处”。由于泛探雷达发射天线增益较低，故具有良好的低截获特性，具有重要的军事研究价值。泛探雷达接收天线阵列同时形成固定个数的波束对指定空域保持凝视状态，因此其积累时间不受波束驻留时间的限制，可通过延长积累时间来提高微弱目标的检测概率，但延长积累时间可能出现跨距离单元、跨多普勒、跨波束问题，增大了信号处理的难度。 本文结合泛探雷达在军事和信号处理上的优势，为解决泛探雷达在微弱目标检测时所面临的问题，从系统优化、回波建模、积累算法设计和工程化实现等方面就泛探雷达微弱目标积累展开了深入研究。本文主要工作如下： 第二章首先从数字阵列雷达收发波束模式出发，阐明了泛探雷达与数字阵列雷达的关系。然后推导了泛探雷达方程，分析了搜索和跟踪模式下的特点。最后给出了泛探雷达信号处理整体流程,介绍了泛探雷达微弱目标检测算法的原理和评价指标。 第三章研究了两种不同步进频信号下的目标积累与速度估计问题。设计了一种正正负步进频波形，提出了一种基于二维时域互相关的步进频信号目标积累与速度估计算法。针对相同步进方向波形，提出了一种基于多普勒通道校正的步进频信号目标积累与速度估计算法。给出了不同子脉冲形式下的步进频信号的模糊函数，研究了步进频信号目标积累原理，分析了速度对积累效果的影响。仿真实验从目标速度估计精度、算法运算量、检测性能等方面验证了所提算法的优越性。 第四章研究了两种不同捷变频信号下的目标积累问题。针对脉间捷变频信号目标积累算法，提出了一种基于同频相参与频率重排的捷变频信号目标相参积累算法。针对脉组捷变频信号，提出了一种基于组内相参积累与曲线拟合的捷变频信号目标混合积累算法。给出了捷变频信号的分类和时频图分析，分析推导了脉间捷变频信号的模糊函数特性。仿真实验从检测概率、运算量等方面验证了所提算法的有效性以及目标积累性能。 第五章开展了宽带泛探雷达步进频信号外场实验和基于非合作捷变频外辐射源的无源探测外场实验。通过实验数据的处理，验证了步进频信号处理流程的可靠性和目标积累检测方法的有效性。利用非合作捷变频外辐射源无源探测系统样机，录取了外场实测数据，验证了捷变频信号处理流程的可靠性。
数字阵列雷达;微弱目标检测;非相参积累;步进频信号;速度估计
国防科学技术大学
博士
信息与通信工程
郭桂蓉;陈曾平
2018
中文
TN957.52
2020-04-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）