论文部分内容阅读
现代化军事战争中,高速运动武器具有很强的突防能力,越来越受到青睐。具有高速运动性质的武器己经成为当代军事战争的重要手段之一,可以有效突破现有的雷达防御体系,对国家安全造成很大威胁,对传统体制的雷达提出了严峻的挑战。双基地MIMO雷达是一种新体制雷达,广受学者关注,该雷达收发异置,具有抗反辐射导弹、抗干扰的优势,多输入多输出信号具有扩大天线孔径的特点,进而提高目标检测性能和参数测量性能。高速目标会在回波积累时间内跨越多个距离门运动,使得目标的能量分散到多个距离单元上,因此仅利用单个距离门上的回波数据估计目标角度、多普勒等参数会产生较大误差。在检测高速运动的目标时,不可忽视的一个问题是波形的多普勒频率敏感性,现代战争中雷达发射波形的脉宽越来越宽,这就导致其多普勒敏感性的问题愈加突出,所以要求所设计的波形具有良好的多普勒容限,这样才可以尽可能减少接收端匹配滤波的多普勒损失。本文针对上述问题,研究了多距离门联合参数估计和波形设计方法,主要工作分为以下两个方面:1.针对高速目标的距离走动问题,研究了一种基于双基MIMO雷达的多距离门联合的参数估计方法。首先根据信号的回波特点,建立了双基MIMO雷达回波信号模型,通过对目标在各距离门进行粗估计,得到目标的跨越距离门数,然后对不同距离门用相对应的参考信号作不同的脉压处理,得到更精确的脉冲压缩结果,再利用传统的超分辨算法进行角度多普勒联合估计,进而精确测速定位。仿真结果表明该方法对高速运动目标的参数估计精度高于现有算法,接近于现有算法在目标无距离走动时的参数估计精度,且其参数估计性能与目标跨越的距离单元数无关。2.针对高速目标雷达信号的多普勒敏感问题,设计了一种相位编码步进频率信号,不同的阵元的载频间以固定的步进频率间隔跳变,子脉冲采用多相码序列调制。对于多相码序列,首先建立包含多相码的相位编码步进频率信号的信号模型,然后以该信号的相关能量为代价函数,将GA算法和SA算法结合起来,同时具备了GA的强全局搜索能力和SA的强局部搜索能力,用于对该信号的优化,得到使得该信号自相关性能和互相关性能良好的多相码序列。通过对相位编码步进频率信号的模糊函数进行推导和仿真,论证了该波形具有良好的距离分辨性能和较好的多普勒容限,有利于对高速目标的探测与参数估计。