稳健的雷达自适应抗干扰方法研究

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现代战场环境日益复杂,复杂环境中各种有源或无源干扰,给相控阵雷达的工作造成了很大的影响,所以雷达必须采取抗干扰措施以提高在复杂环境下的探测能力。工程应用中最常用的副瓣干扰抑制方法就是自适应旁瓣相消,该方法作为一种空域的自适应处理,其辅助通道的选取方式直接影响干扰的抑制效果。因此,研究大型相控阵辅助天线的个数、布局等因素对干扰抑制性能的影响具有重要的理论研究和实际应用价值。此外,由于传统副瓣相消方法无法抑制主瓣干扰,所以研究抗主瓣干扰的方法对提高雷达在复杂电磁干扰环境下的工作性能具有重要意义。本文的工作内容主要从以下两方面展开:1、大型相控阵自适应旁瓣相消辅助天线选取方案研究。在大型相控阵自适应旁瓣相消中,辅助天线对对消性能有很大的影响。本文以矩形平面阵为例介绍了平面相控阵的接收信号,重点研究了辅助阵元的个数与位置对干扰对消效果的影响,并进行了仿真分析。研究结果表明,辅助阵元个数应不少于干扰个数,辅助阵元位置分散且选取位置不均匀时,干扰对消效果良好。结合仿真分析与已有结论,针对大型相控阵辅助阵元选取复杂性及其对合成天线方向图栅瓣问题等问题,本文提出了子阵划分随机抽取的辅助阵元选取方法,该方法利用辅助阵元位置的随机性来避免合成天线方向图的栅瓣。仿真实验结果表明与传统辅助阵元选取方法相比该方法能有效降低合成天线方向图栅瓣出现的概率,从而提高了天线副瓣区域的干扰抑制性能。2、基于和差波束的主瓣干扰抑制方法研究。无论是基于辅助阵元法还是辅助波束法的自适应旁瓣相消算法在对消主瓣干扰时都会造成合成方向图畸变,不仅严重影响干扰对消性能还影响后续的目标检测。自适应旁瓣相消算法对消主瓣干扰失效的根本原因在于对消时会大量引入辅助通道或辅助波束的噪声,从而降低了输出信干噪比。和差波束法利用差波束作为辅助波束能抑制主瓣、近主瓣干扰,且具有良好的自适应波束保形能力。但和差波束法中一个差波束作辅助通道只能对消一个主瓣干扰,针对这一问题本文提出了基于滑窗的和差波束干扰抑制方法,该方法利用阵元域滑窗以提供多个差波束,从而获得多个自适应自由度来对消多个主瓣干扰。仿真实验结果表明,本文所提方法可以有效地解决多主瓣干扰的抑制问题。
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