分布式天基监视雷达的高速动目标检测技术研究

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1、－．誦ＵＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ遍论文题目分布式天基监视雷达的高速动目标，检＊１技术妍究学科专业信号与信息处理Ｗｊ学号１３２１０２０３７７２０作者姓名李浩指导教师江蘭巧教授－分类号密级注1UDC学位论文分布式天基监视雷达的高速动目标检测技术研究（题名和副题名）李浩（作者姓名）指导教师江朝抒教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学

2、位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2016.3.30论文答辩日期2016.5.25学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONHIGHSPEEDMOVINGTARGETDETECTIONFORDISTRIBUTEDSPACE-BASEDSURVEILLANCERADARAMasterDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Signala

3、ndInformationProcessingAuthor:LiHaoAdvisor:Prof.JiangChaoshuSchool:SchoolofElectronicEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作

4、者签名：遂日期：户各年？月必日去ｆ论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：去导师签名：９＞碱考＾曰期：灰月為曰／每年＾摘要摘要分布式天基雷达是由一组编队飞行的小卫星雷达协同工作的雷达系统，是近年来雷达科学领域中

5、研究的热点问题之一，具有重要的应用前景。本文将MIMO雷达体制应用到分布式天基雷达中，要求各小卫星发射相互正交的波形。在此基础上，研究了分布式天基MIMO雷达动目标检测的相关问题。主要包括分布式天基雷达发射波形的设计问题、杂波特性的分析以及基于空时自适应处理(STAP)的运动目标检测方法。主要工作如下：1、首先对分布式天基雷达系统的工作原理及相关信号处理理论做了简单介绍，分析了该系统的特点及其优越性。2、针对正交波形的设计问题，结合分布式天基雷达对发射波形的要求，产生了正交的线性调频信号(LFM)以及正交的二相码-线性调频复合信号(BPC-

6、LFM)。对于LFM信号，采用OFDM-LFM方法产生相互正交的LFM波，其模糊函数呈斜刀刃型，分辨率高，多普勒容忍性好，在天基雷达回波多普勒频率较大的情况下仍能进行匹配滤波。对于BPC-LFM信号，首先采用遗传算法生成正交的二相码序列，再与LFM信号结合产生复合信号，复合信号同时具有正交二相码和LFM信号的优点，多普勒容忍性要优于二相编码信号。3、研究了分布式天基雷达的杂波特性。通过建立天基雷达与地面散射点的几何关系，分析了地球自转对回波多普勒的影响。考虑地球自转时，引入偏航角和偏航幅度两个因子，使得回波多普勒发生了偏移。然后分析了分布式

7、天基雷达中的距离模糊、多普勒模糊以及分布式结构带来的栅瓣杂波等问题。距离模糊和多普勒模糊与PRI选择有关，栅瓣杂波会影响目标检测性能。4、在以上内容的基础上，研究了分布式天基MIMO雷达的信号模型，对杂波的空时二维谱进行了仿真。介绍了分布式天基MIMO雷达STAP杂波抑制方法，并以信杂噪比(SCNR)损失为性能指标，分析了地球自转、杂波模糊对STAP性能的影响。全维STAP需要的运算量大，且估计杂波协方差矩阵时需要的独立同分布(IID)样本数多，最后介绍了一种基于局域联合处理法(JDL)的降维STAP算法降低了信号处理的运算成本。本文针对分

8、布式天基MIMO雷达对发射波形的要求，设计并产生了正交性能良好的发射波形。在了解分布式天基雷达杂波特性的基础上，运用STAP方法进行目标的检测，并对其性能做了分析，采用降维STA