双基地合成孔径雷达及其仿真的研究

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1、摘要随着现代电子战不断升级，电子干扰、反辐射导弹、隐形武器和超低空突防成为常规单基地雷达的“四大威胁”。面对“四大威胁”，常规合成孔径雷达与常规的单基地雷达一样，不仅正常工作受阻，而且其自身的生存也成为需要解决的问题。为了提高合成孔径雷达自身的生存能力，必须研究新型体制的合成孔径雷达系统。双基地合成孔径雷达系统由于发射机和接收机分置在不同位置的平台上，因此具有有效的抗干扰能力和抗打击能力。本文在双基地合成孔径雷达系统的几何分布、系统参数、成像算法、系统同步、成像原理等方面进行了系统的研究；在此基础上，根据复杂系统分布式仿真理论，提出了双基地合成孔径雷达分布式仿真架构，对双基地合成孔径雷达进行

2、了仿真研究，主要工作如下：1．利用空．空双基地合成孔径雷达系统模型，分析了方位分辨率，距离分辨率，脉冲重复频率等系统的重要参数，并利用其几何分布，给出了目标的回波模型。2．根据单基地合成孔径雷达系统中的距离．多普勒算法，分析了双基地合成孔径雷达中的距离．多普勒算法，并分析了此种算法的优缺点。3．在双基地合成孔径雷达的时间同步、空间同步、相位同步等关键技术方面，完成了下面的工作：分析了空．空双基地合成孔径雷达系统中几种可行的时间同步方案；根据空间同步对系统的要求，给出了相应的收发天线限制条件；讨论了采用独立高稳定频率源进行相位同步的系统，提出用均方根分辨率分析频率源噪声对系统影响的方法，并得出

3、了频率源噪声情况下最优均方根分辨率的闭式解表达式；根据系统在频率源噪声情况下的点目标响应，提出了一种选择高稳定频率源的方法；分析了随机运动误差对系统的影响，提出了分析运动误差下系统均方根分辨率的方法。4．在双基地合成孔径雷达的仿真研究方面，根据双基地合成孔径雷达系统的特点，提出了一种分布式仿真架构。从各个模块的特点入手，提出了实现双基地合成孔径雷达分布式仿真系统的四层分层模式：网络传输，雷达系统，交互界面，应用程序；并根据以上各层特点，提出了基于HLA(HighLevelArchitecture)的流水线分布式框架，此流水线框架具有高效性和正确性的特点。5．针对双基地合成孔径雷达系统分布式仿

4、真框架的特点，利用双基地合成孔摘要径雷达系统回波的特性，提出了基于独立叠加缓冲区的回波并行仿真方法，此方法能够避免并行运算中因为数据同步带来的时间开销；利用距离压缩、距离徙动校正和方位压缩之间的任务无关性，提出了距离压缩、距离徙动校正和方位压缩的流水线并行处理方法；然后，利用距离门数据的无关性，给出了方位压缩的并行算法。本文的主要创新点如下：1．针对采用独立高稳定频率源进行相位同步的双基地合成孔径雷达系统，提出用均方根分辨率分析频率源噪声对系统影响的方法。2．分析了随机运动误差对双基地合成孔径雷达系统的影响，提出了分析随机运动误差下系统均方根分辨率的方法。3．根据双基地合成孔径雷达系统和HL

5、A(HighLevelArchitecture)仿真标准的特点，提出了基于HLA的流水线分布式框架。4．利用双基地合成孔径雷达系统分布式仿真框架的特点和双基地合成孔径雷达系统回波的特性，提出了基于独立叠加缓冲区的回波并行仿真方法。5．利用距离压缩、距离徙动校正和方位压缩之间的任务无关性，提出了距离压缩、距离徙动校正和方位压缩的流水线并行处理方法。关键词：双基地合成孔径雷达，时间同步，空间同步，相位同步，均方根分辨率，分布式流水线框架，并行算法IIABSTRA(了rABSTRACTSincethedevelopmentofelectronicwarfare，mainthreatsofradar

6、includeselectroniccountermeasure,anti-radiationmissile,invisibleweaponandlow—levelstrikeare．Facingtothemainthreats，viabilityofnormalSAR(syntheticapertureradar)willbethreatened．hlordertoimproveviabilityofnormalSAR，thenewtypeSARshouldbedeveloped．nebistaticSARhaspropertiesofanti-jammingandanti-strikeb

7、ecametransmitterandreceiverareseparatedmutually．BasedOilbistatieSAR，thisdissertationanalyzesgeometricrelation，systemparameters，imagingalgorithm，systemsynchronization，imagingprincipleindetail．Accordingtothet