双基地电磁环境感知MIMO雷达信号处理方法研究

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1、——————————————————————————————————双基地电磁环境感知MIMO雷达信号处理方法研究——————————————————————————————StudyonTheoryandMethodforSignalProcesssingofBistaticEES-MIMORadar———————————————————————————作者姓名：邓丽飞专业名称：控制理论与控制工程研究方向：雷达信号处理指导教师：石要武教授学位类别：工学博士培养单位：通信工程学院论文答辩日期：2018年6月1日授予学位日期：年月日答辩委员会组成：姓名职称

2、工作单位主席高慧斌研究员中科院长春光机所委员陈虹教授吉林大学田彦涛教授吉林大学刘富教授吉林大学李元春教授长春工业大学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）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士(或硕士)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，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，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

3、成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。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：日期：2018年6月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士■博士学科专业:控制理

4、论与控制工程论文题目：基双基地电磁环境感知MIMO雷达信号处理方法研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市南湖大路5372号吉林大学南湖校区（130012）作者联系电话：摘要双基地MIMO（MultipleInputMultipleOutput）雷达作为一种新的雷达系统，具有一系列明显的优点：独有的收发分集技术、灵活机动的布站方式、较高的抗截获性与抗反辐射导弹能力、高信道孔径利用率等，但面对日益严峻的战场形势，常规双基地MIMO雷达存在易受电磁环境干扰的问题。针对常规双基地MIMO雷达在大功率窄带干扰背景下目标估计性能急剧下降

5、的问题，本文研究了一种双基地电磁环境感知MIMO（ElectromagneticEnvironmentalSensory-MultipleInputMultipleOutput，EES-MIMO）雷达，能够实时感知电磁环境中干扰所在频段，主动躲避干扰，同时兼容电磁环境感知技术与常规双基地MIMO雷达的独特优势，克服了常规双基地MIMO雷达面对日益复杂的电磁环境抗干扰能力弱的问题。本文的研究工作从以下几方面展开：双基地EES-MIMO雷达基本原理及系统构成、双基地EES-MIMO雷达四元数模型建立、双基地EES-MIMO雷达电磁环境感知方法、基于四元数的双

6、基地EES-MIMO雷达角度估计算法、色噪声背景下基于四元数的双基地EES-MIMO雷达角度估计、未知非高斯噪声背景下基于差分降维MUSIC的双基地EES-MIMO雷达角度估计算法。第一，首先对双基地MIMO雷达的工作原理及系统构成进行了详细阐述，针对常规双基地MIMO雷达在大功率窄带干扰背景下目标估计性能急剧下降的问题，研究了双基地电磁环境感知的MIMO雷达，并对其工作原理、系统构成及信号模型进行了分析，为后续的研究工作奠定了理论基础。第二，针对典型的点频干扰与扫频干扰信号的电磁环境感知问题展开研究，提出了两种算法：基于互谱RI-MUSIC算法的点频干

7、扰信号频率估计法和基于二次型互谱SVD算法的扫频干扰信号频率估计法，实现对空域点频干扰与扫频干扰频率的估计，确定干扰所在频带。第三，针对高斯白噪声背景下双基地EES-MIMO雷达参数估计问题，提出了五种算法：Q-RMUSIC、QD-RMUSIC、QC-RMUSIC、QCD-RMUSIC、Q-DOA算法，算法将四元数理论引入MUSIC算法与DOA矩阵法中，且对二维MUSIC算法做了降维处I理，算法只需一维搜索，算法复杂度降低，角度估计精度较高，并自动配对。其中，Q-DOA算无需谱峰搜索，计算量较小。第四，针对色噪声背景下双基地EES-MIMO雷达参数估计问

8、题，提出了三种算法：基于累积量-四元数MUSIC的双基地EES-MIMO雷达参数