稳健的杂波抑制与参数估计方法研究

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1、游械辦匈圓博±学位论文胃９？圏稳健的杂波抑制与参数估计方法研究＾１作者姓名姜磊岩指导教师姓名、职称王形教授■ｆｉＭ申请学位类别工学博±西安电子科技大学．学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果；也不包含为获得西安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一。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中

2、作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任。本人签名：日期：２ｗｉ＾ｉ西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，目Ｐ：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在密后适用本授权书。？年解／本人签名：茲

3、导师签名：日期：２。／如目Ｉ、日日期：Ｗ／真．＇Ｉ学校代码10701学号1110110042分类号TN95密级公开西安电子科技大学博士学位论文稳健的杂波抑制与参数估计方法研究作者姓名：姜磊一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学博士指导教师姓名、职称：王彤教授学院：电子工程学院提交日期：2015年9月StudyonRobustMethodsforClutterSuppressionandParameterEstimationAdissertationsubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillment

4、oftherequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyinSignalandInformationProcessingByJiangLeiSupervisor:WangTongProfessorSeptember2015摘要摘要机载预警雷达作为一种军用传感器，在现代战争中发挥着重要作用。机载雷达在探测低空目标时，处于俯视工作状态，不可避免地会接收到许多地面杂波。地面杂波强度大、范围广，运动目标往往淹没在杂波中，从而导致了机载雷达的检测性能下降。机载雷达杂波抑制技术包括超低副瓣天线、偏置相位中心天线和空时自适应处理（STAP）。空时自适应处

5、理是一种二维的自适应滤波技术，其利用阵列天线提供的空域自由度与相参脉冲串提供的时域自由度来构造二维滤波器，具有较好的杂波抑制能力，有效地提高了机载雷达的运动目标检测性能。STAP的理论已经较为完善，但是在实际的工程应用中，依然面临着较多问题。小样本条件下的STAP方法、非均匀环境下的STAP方法、稳健的STAP方法、知识辅助的STAP方法以及复杂电磁环境下的STAP方法是目前STAP研究领域的热点问题同时也是亟需解决的问题。本文围绕以上五个方面展开研究，主要工作内容概括如下：第二章研究了对角加载参数的估计问题。对角加载可以提高空时自适应处理在小样本情况下的性能。然而，在实际中加载参

6、数的确定是一个较为困难的问题。为了解决这个问题，提出了一种基于回波数据的自适应的对角加载参数估计方法。该方法首先将对角加载问题转化为Tikhonov规划问题，然后利用广义交叉验证准则构造优化问题，最后采用割线法求解优化问题、计算加载参数。仿真数据实验结果表明该方法可以准确的估计加载参数，提高了对角加载在实际中的应用性。第三章研究了密集目标的检测问题。机载雷达在地面运动目标检测时，主波束照射范围内的运动目标密度较大。协方差矩阵受到目标信号严重扰动，传统的非均匀检测器性能下降。为了解决这个问题，提出一种基于重加权自适应功率剩余的稳健非均匀检测器。该方法通过对训练样本集自适应重加权来降低

7、奇异样本对协方差矩阵计算的影响。仿真与实测数据实验结果表明该方法可以有效剔除训练样本中的奇异样本，提高了传统的自适应功率剩余检测器的稳健性。第四章研究了阵元幅相误差估计问题。机载雷达的阵元幅相误差会影响运动目标的参数估计与定位性能。为了解决这个问题，提出了杂波子空间正交法与杂波Frobenius范数拟合法两种阵元幅相误差估计方法。杂波子空间正交法利用杂波补空间与最大左奇异值矢量的正交性来估计阵元幅相误差，而杂波Frobenius范数拟合法通过拟合重构的数据和实际的接收