MUSIC算法谱峰间波谷定位问题研究

在MUSIC算法分辨力门限的分析过程中,两谱峰之间的波谷位置有着十分重要的意义。目前,这一波谷位置被经验性地确定于两信号参数的均值处,其理论证明尚未得见。对此,本文提供了两信号条件下MUSIC算法空间谱波谷位置的理论公式及证明。该结果表明,将波谷位置确定于信号参数均值处只是一种近似。计算机仿真结果表明了结论的正确性。     

高频认知信息系统环境感知与架构设计

认知雷达作为一种新型雷达概念,可全面提升雷达系统能力,是雷达技术发展的重要方向。针对天波超视距雷达小、慢、低可探测目标检测和现有软、硬件系统性能限制等难题,探讨了认知天波超视距雷达的高频认知信息系统实时环境感知机制,仿真分析了天波雷达外部环境的复杂多样性,分析了提升系统主动适应外部环境非平稳变化能力的方法,给出了层次化的感知与探测一体化系统架构设计,为认知天波超视距雷达智能信息处理系统研制与算法研究提供参考。     

认知天波雷达环境感知波形设计算法研究

基于目标和环境先验信息优化设计发射波形可以提高雷达目标回波信干噪比（SINR）。首先给出了认知天波超视距雷达（CSWOTHR）发射波形自适应设计机制,完善了系统架构设计,为减弱同频干扰对目标检测的影响,在基于知识辅助自适应环境感知波形 (KB-AESBW) 设计算法的基础上,提出了一种改进的基于灰色马尔科夫组合模型的自适应环境感知波形（GM-AESBW）设计算法。通过GM-AESBW算法,CSWOTHR实现了对环境感知一次、预测多次的功能,具有更好的环境匹配能力,且鲁棒性强,降低了系统对外部环境的依赖。理论分析与仿真实验验证了GM-AESBW算法的有效性。     

天波超视距雷达海杂波模型修正与特性分析

因受电离层调制影响,传统的高频海杂波模型难以全面描述天波超视距雷达海杂波的空域非均匀性和时域非平稳性。该文首先基于传统的Walsh 高频海杂波模型分析了洋流的影响,提出电离层子反射面模型的概念,揭示了相干处理间隔内电离层对高频信号频谱的调制机理;然后通过建立电离层等效反射面,并将其分解为多个子反射面的方式,给出可以综合反映不同海态、不同电离层状态的天波超视距雷达海杂波修正模型。最后结合数学描述,利用该文修正模型反演分析了由电离层的空域非均匀、时域非平稳引起的典型高频海杂波多普勒偏移、展宽、分裂和多径复杂现象的实测数据多普勒谱,仿真与实测数据多普勒谱验证了所提修正模型的准确性与鲁棒性。     

一种高能量发射效率MIMO天波雷达方案

 为提高阵元空间多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天波超视距雷达(Over-The-Horizon Radar,OTHR)发射天线辐射能量效率,提出了降维分时波束空间MIMO-OTHR方案,并在该方案下实现了发射自适应波束形成.该方案降低了不可见波束区发射能量,无方向图起伏过大问题,发射自由度降低较少,适合在多径杂波个数较多的背景下应用,且只需要简单的波束控制,易于工程实现.理论分析和仿真实验验证了该方案的有效性.     

一种解耦合二维MUSIC算法研究

针对目前多信号环境中信号的测频测向问题,利用非均匀时延,解开频率和信号到达角之间存在的耦合,在此基础上实现了解耦合的二维MUSIC算法。可同时测量信号频率和到达角,计算量小,并保持了MUSIC算法测量精度高的特点。仿真结果证明了该方法的有效性。     

对辐射源的被动跟踪算法研究

讨论了对辐射源进行被动测向时，用扩展卡尔漫滤波进行目标跟踪，并对目标机动进行判断的方法，在判断目标机动的前提下，用变维卡尔曼滤波完成对目标机动 过程的跟踪。     

天波雷达匹配域处理测高方法目标机动影响分析

针对目标高度和飞行速度机动变化引起测高精度下降的问题,建立了一种基于目标机动的天波超视距雷达信号模型,提出了一种改进的机动目标匹配域处理（Maneuvering Target Matched Field Processing,MTMFP）测高算法。该算法首先结合电离层电子密度分布,分析了天波雷达基于微多径的信号传输现象;其次引入目标机动参量（即目标高度变化率和径向加速度）,建立了复距离-多普勒信号模型;最后详细分析了天波雷达MTMFP测高算法的估计性能。理论分析及仿真结果表明:基于所建立的天波雷达机动信号模型,可以实现目标高度变化率和径向加速度的联合估计,12次重访后,目标高度估计误差在500m左右。      

基于信号阻塞矩阵检测OTHR舰船目标

为了提高天波超视距雷达目标检测效能,实战中要求在短相干积累条件下检测舰船目标。但是短相干积累时间会导致回波谱的多普勒分辨率降低,增加从强大的海杂波中检测出舰船目标的难度。针对这一问题,提出了一种基于信号阻塞矩阵检测海面舰船目标的新方法。该方法通过构造阻塞矩阵对海杂波进行抑制,使舰船目标最终显现出来。与传统的Root海杂波迭代对消法相比较,新方法不需要估计信号的幅度和初相,缩短了计算时间,减小了估计误差,且能在低信噪比或目标多普勒频率靠近一阶Bragg峰的情况下获得更佳的目标检测性能。以上结论和比较得到了模拟和实测数据的验证。