数字阵列雷达综合抗干扰技术与系统性能评估方法研究

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近现代局部战争表明,电子战贯穿始终,并发挥越来越重要的作用。随着现代电子战装备呈现出高度集成化和智能化的发展趋势,全空域、全频域和全时域产生的高强度、多样性和有针对性的电子干扰,严重影响了对空情报雷达的探测性能。雷达的抗干扰技术将直接关系到雷达作战性能的发挥,而雷达作战性能直接影响到雷达在战场环境下的生存能力。因此,本文在前人研究的基础上,结合目前承担的科研任务,围绕雷达抗干扰技术,从如下几个方面展开工作:1.在传统特征投影预处理算法的基础上,结合了多波束的思想,提出了波束域特征投影算法。该算法利用多波束的思想,对信号空间进行线性变换,将信号空间从子阵域变换为波束域,降低了投影矩阵和干扰噪声协方差矩阵的维数,极大地减小了自适应权值的计算量。该算法对传统的特征投影算法进行了改进,减小了计算量,并提高了抗干扰的性能。本文系统地阐述了该算法的原理,并利用计算机仿真验证了该方法的有效性和优越性。2.在波束域特征投影算法的基础上,本文又针对大规模数字阵列雷达在复杂电磁环境下的抗干扰场景,提出了综合抗干扰方法。该方法综合了多种抗干扰算法的优点,能够通过感知周围环境的变化灵活地切换策略,在保证抗干扰性能的同时提高了工作效率,具有良好的实用价值。本文系统阐述了该方法的原理,并通过计算机仿真验证了新方法的功能和性能。3.为了模拟战场上的红蓝军对抗的场景,为雷达抗干扰的效能进行评估,本文开发了数字阵列雷达抗干扰效能评估系统,避免了实物仿真带来的安全、效率和经济问题。该数字化系统具有以下特点:1、采用了CPU-GPU混合架构,利用GPU的多线程实现了阵列雷达的多通道处理并行化,大幅度提高了运算效率;2、可以较真实地动态模拟红蓝军对抗的战场电磁态势,战场剧情和仿真参数可编辑;3、解决了一些传统算法的计算瓶颈,提升了系统的运行效率。该系统为雷达抗干扰算法的验证和系统各项性能指标的评估提供了良好的平台。本文在理论研究和计算机仿真的基础上,改进了传统的抗干扰方法,进而提出了综合抗干扰方法,最后开发了抗干扰效能评估系统,为抗干扰方法的模拟提供了平台。本论文的工作为提高雷达系统的作战效能打下良好的理论基础。
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