非平稳电离层杂波短时抑制方法研究.pdf

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1、硕士学位论文非平稳电离层杂波短时抑制方法研究STUDYONSHORTTIMESUPPRESSIONOFNONSTATIONARYIONOSPHERICCLUTTER任瑞龙哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TN957.52学校代码：10213国际图书分类号：621.396.9密级：公开工学硕士学位论文非平稳电离层杂波短时抑制方法研究硕士研究生：任瑞龙导师：邓维波教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:

2、TN957.52U.D.C.:621.396.9DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringSTUDYONSHORTTIMESUPPRESSIONOFNONSTATIONARYIONOSPHERICCLUTTERCandidate：RenRuilongSupervisor：Prof.DengWeiboAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringInformationandCommunicationSpeciality：Enginee

3、ringSchoolofElectronicsandInformationAffiliation：EngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要进入21世纪，高频超视距雷达发展迅速，功能十分强大，但其回波中不可避免的含有非平稳电离层杂波，杂波会严重干扰对目标的探测，降低距离、速度、角度的估计精度。由于杂波协方差矩阵估计并不准确，传统的STAP技术抑制电离

4、层杂波的效果并不太好，针对此问题，本文提出了短时抑制方法，即分段降维STAP。直接研究分段降维STAP，计算量巨大，过程复杂，很难研究清楚分段处理的详细流程，相位补偿算法也无从下手研究，如果只在慢时间一维对脉冲分段处理，等效模拟分段STAP，计算量小，过程简单，可行性好，能够更加容易研究清楚具体的处理流程和相位补偿算法。因而本文先从一维开始探讨，再对二维做进一步研究。研究取得了很大成果，一是从理论上分析了非平稳电离层杂波的产生机理，确定了杂波多普勒频率的范围，探讨了杂波如何从距离、速度、角度三个维度影响对目标的检测，并对

5、杂波建立模型，对杂波特性做了详细的分析。二是探讨了多普勒处理和分段多普勒处理的原理，并对数据做了慢时间维的分段处理，解决了噪底抬高问题，提出了相位补偿算法，为分段降维STAP做了必要的准备工作。三是分析了全STAP处理的详细流程，介绍了矩阵求逆算法和杂波协方差矩阵的估计方法，并且对局域联合处理的原理进行了详细的探讨，也对回波做了分段降维STAP，使用最大似然估计法和最小二乘法进行相位补偿，新的方法对电离层杂波的抑制能力明显增强，同时多普勒分辨率保持不变，噪底也较低，提高了对目标的检测能力和对方位和速度的估计精度，很好地完

6、成了本次研究。关键词：短时抑制；脉冲分段；相位补偿；STAP-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThehighfrequencyoverthehorizonradarhasdevelopedrapidlyanditsfunctionisverypowerfulatthebeginningofthe21stcentury,butitsechoinevitablycontainsnon-stationaryionosphericclutter.Theclutterwillseriouslyinterferew

7、iththedetectionofthetargetandreducetheestimationprecisionofdistance,speedandangle.ThetraditionalSTAPtechnologyisnoteffectiveinrestrainingtheionosphericclutterasthereasonoftheinaccurateestimationofthecluttercovariancematrix.Inordertosolvethisproblem,ashort-termsup

8、pressionmethod,namelypiecewisedimensionreductionoftheSTAP,isproposedinthispaper.Itisverydifficulttostudythedetailedprocessofsegmentedprocessing,anditisdifficul