雷达低仰角目标跟踪的测角误差实时估计算法研究

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1、分类号：TN953+.5单位代码：10183研究生学号：2013522025密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）雷达低仰角目标跟踪的测角误差实时估计算法研究TheReal-timeAngleMeasurementBiasEstimationAlgorithmforLow-ElevationTargetTracking作者姓名：齐宏峰专业：通信与信息系统研究方向：无线信号传播特性指导教师：康健教授培养单位：通信工程学院2016年6月雷达低仰角目标跟踪的测角误差实时估计算法研究－ｍｅＴｈｅＲｅａＡｎｕｒｅｍｅｎｌｔｉｇｌｅＭｅａｓｔＢｉａｓＥｓｔｉｍａｔｉｏｎＡ－ｌｇｏｒｉ

2、ｔｈｍｆｏｒＬｏｗＥｌｅｖａｔｉｏｎＴａｒｇｅｔＴｒａｃｋｉｎｇ作者姓名：齐宏峰专业名称：通信与信息系统指导教师：康健教授学位类别；工学硕±答辩曰期：年Ｉｎ＾Ｈ２■刮未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否Ｉ贝ｊ，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明，本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下独立进行研究王作所取得的成果。除文中己经

3、注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本。文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中［＾明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名曰期：＾年／月（曰《摘要雷达低仰角目标跟踪的测角误差实时估计算法研究雷达系统是识别敌方飞行器和巡航导弹的重要手段，对保卫国土安全发挥着至关重要的作用，受到世界各国的普遍重视。近年来，随着数字信号处理技术的发展，雷达系统在性能方面取得了长足提升。但是，在对低仰角目标进行跟踪时，雷达接收信号会混杂有多径干扰波，造成雷达系统性能的退化。为实现低仰角目标的稳定跟踪，就需要对多径干扰

4、进行有效的抑制。偏轴跟踪技术具有算法原理简单、稳定性好等优点，成为了目前最为常用的抗多径技术之一。偏轴跟踪技术的实质是将天线轴线偏转一个角度，用以抵消多径干扰的影响，这个偏转的角度就是测角误差。如何获取准确且稳定的测角误差值成为了制约偏轴跟踪技术进一步发展的重要因素，也成为了雷达界面临的一个难题。本文从雷达多径效应几何模型入手，分析了多径效应对低仰角目标跟踪的影响和左右多径效应的因素。在此基础上，对测角误差估计问题进行了研究，基于多信元递推最小二乘思想，提出了一种低仰角目标跟踪测角误差实时估计算法。理论仿真实验结果表明，本文算法可以获得稳定、平滑的测角误差估计结果，实现对低仰角目标的稳定跟踪，

5、证明了本文算法的有效性。本文的主要工作概括如下：1.从雷达多径效应几何模型入手，分析了不同物理量之间的关系。按照干扰波特性的不同，将干扰波分为镜面反射波和漫反射波，并分别对镜面反射波和漫反射波的性质进行了分析。在此基础上，结合雷达工作原理，定性讨论了多径干扰波对雷达性能的影响，分析了抑制多径干扰的必要性。2.讨论分析了单信元和多信元递推最小二乘算法的原理和实现过程。在此基础上，比较了单信元方法和多信元方法在性能方面的差异。研究结果表明，多信元递推最小二乘算法在性能上要优于单信元递推最小二乘算法。综合考虑雷达系统的实际情况，将多信元递推最小二乘算法引入到雷达测角误差估计领域当中。3.针对低仰角目

6、标跟踪中存在的多径问题，提出了一种雷达测角误差实时估计算法。算法以最小二乘算法为基础，假设前续时刻估计值对当前时刻估计值是存在影响的，在综合考虑前续估计值后得到当前时刻的测角误差估计值。算法中利用遗忘因子来控制前续时刻对当前时刻估计值影响的强弱。利用本文提出的实时估计算法进行了仿真分析，实验结果表明本文提出的算法可以得到相对稳定的测角误差估计结果，有效地改善了偏轴跟踪算法的性能，实现了对低仰角目标的稳定跟踪。I关键词：低仰角目标，偏轴跟踪技术，测角误差，多信元递推最小二乘法，实时估计算法IIAbstractTheReal-timeAngleMeasurementBiasEstimationAl

7、gorithmforLow-ElevationTargetTrackingTheradarsystemisanimportantmethodtoidentifytheenemyaircraftandcruisemissile.Ithasagreatsignificanceintheprotectionofthehomelandsecurity,andhasattractedtheworld-wid