宽带相控阵雷达自适应干扰抑制算法研究

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1、Ｉｍ，ＴＦＣＨＩＮＡＵＮＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＭＤＥＣＨＭＯＬＯｆｉＹＯＩＶＥＲＳＩＴＩ硕ｉｆｃ学位论＼ＪＢ—？ＬＨ■ｐ诵＂Ｕ论文题目瓣雕随达自适軒删露法贼胃ｐｉＰ＾学科业考．学备号１３２１０２０４５０＾ＪＭ＾Ｈ独剑性声明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Ｘ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

2、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＾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。作者签名：欠日期；《日舞知克／谷年月论支使用授权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，有权保留并向圃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，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保巧、汇编学位论文。（保密

3、的学位论文在解密后应遵守此规定）、、作者签名：导师签名：片日期：如年若日分类号密级注1UDC学位论文宽带相控阵雷达自适应干扰抑制算法研究（题名和副题名）陈舒文（作者姓名）指导教师何子述教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期20160329论文答辩日期20160527学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月30日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。RESEARCHONADAPTIVEINTERFEREN

4、CEREJECTIONALGORITHMFORWIDEBANDPHASEDARRAYRADARAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:ChenShuWenSupervisor:Prof.HeZiShuSchool:SchoolofElectronicEngineeringofUESTC摘要摘要宽带相控阵雷达因其具

5、有高分辨率、目标分类和识别的能力、空域快速电扫描、自适应抑制杂波以及能对密集目标进行检测和跟踪的能力，而被广泛应用于军事国防、经济、科学研究等领域。然而面对错综复杂的电磁环境，使得宽带相控阵雷达面临着被人为恶意干扰的威胁，因此研究宽带相控阵雷达下的自适应干扰抑制算法很有必要性。本文从构建宽带相控阵信号模型和干扰模型出发，研究适用于宽带相控阵雷达的空频波束形成器和空时波束形成器；然后针对宽带干扰，研究了抑制宽带干扰需要多少自由度的问题以及宽带干扰和空时结构对波束的影响；接着分析了一系列因素对干扰抑制性能

6、的影响，推导了随着时延抽头数增加的抗干扰性能上界；最后为了降低抑制干扰所需的自由度，研究了一种抽头数减半的高效自适应宽带波束形成器。本文的主要研究内容和工作如下：首先，为避免孔径渡越效应，直接以时延对宽带相控阵雷达建模，并且以分数时延滤波器来控制波束指向以及对宽带阵列干扰进行建模。其次，由于宽带空时结构和空频结构通过增加时域或者频域自由度来抑制宽带干扰信号，本文研究了宽带干扰秩估计问题，即抑制宽带干扰需要多少自由度，推导了宽带相控阵雷达中宽带干扰秩估计的闭合表达式，再将单宽带干扰推广到两/多宽带干扰，

7、并且通过仿真实验验证了宽带干扰秩估计的正确性。通过波束方向图，研究并对比了不同带宽和结构情况下的干扰信号对波束的影响，从而解释了如何通过空时结构减小其对波束的影响，同时也验证了之前关于宽带干扰秩的结论。再次，就干扰角度、阵元数、带宽载频比以及空时结构中的延迟抽头个数，对宽带相控阵雷达抗干扰性能的影响进行了研究，推导了随着时域抽头个数增加而信干噪比增加的性能上界，并通过仿真实验验证该理论上界。此外还研究了不同阵元后不同抽头数对抗干扰性能的影响，结果表明在所有延迟抽头数一定的情况下，每个阵元后所接抽头数相

8、同时抗干扰性能最好。最后，利用奇阵元之后接奇数延迟间隔，偶阵元之后接偶数延迟间隔，研究了一种抽头数减半的高效宽带波束形成器。理论分析表明该高效结构在一定的条件下，其抗干扰之后的期望信号功率和干扰功率与Frost结构的相同，其性能的差异只是由对噪声的抑制引起，并通过仿真实验验证这一理论分析的正确性。I摘要关键词：宽带相控阵雷达，宽带波束形成，自适应干扰抑制，宽带干扰秩估计，空时降维结构IIABSTRACTABSTRACTWidebandphasedarra