基于单脉冲测角的多径传播建模与测角误差消除研究

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1、碩士学位论文＿＿Ｐ？，ｒ基于单脉冲测角的多径传播建模与测角误差消除研究＿作者姓名刘青指教师姓名、职称弓树宏副教授申请学位类别理学硕士１学校代码10701学号1505122165分类号O45密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于单脉冲测角的多径传播建模与测角误差消除研究作者姓名：刘青一级学科：物理学二级学科：无线电物理学位类别：理学硕士指导教师姓名、职称：弓树宏副教授学院：物理与光电工程学院提交日期：2018年6月ModelingofMultipathPropagationandElim

2、inationofAngleMeasurementErrorBasedonMonopulseAngleMeasurementAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinRadioPhysicsByLiuQingSupervisor:ShuhongGongTitle:AssociateProfessorJune2018摘要摘要雷达在探测低仰角目标时，受到多径传播的影响，直达波信号和反射波信

3、号同时进入天线主瓣区域，使得雷达测角出现偏差，导致目标角度的探测精度降低，极大地影响了低空突防目标的跟踪与拦截，严重时还会导致目标丢失。如何消除多径效应或者减小多径效应对测角的影响是雷达界一直关注的重要问题之一。本文从电波传播角度出发，讨论了多径传播导致的单脉冲测角误差机理，并探究了相应的测角误差消除方案。本论文脉络如下：首先，介绍了电波传播环境和地形地貌地物的电磁特性，讨论了多径传播机理和形成多径的传播模式，在多径的反射传播模式、绕射传播模式、透射传播模式、散射传播模式中，根据地形不规则度的判断标准，本论文主要讨论反射传播模

4、式，基于不同地形不规则度下的反射系数计算公式，仿真计算不同擦地角对反射系数的影响，着重研究多径反射传播对接收信号的影响，并根据多径叠加理论，在接收处场强计算公式的基础上，举例分析了平面反射对接收信号场强的影响。其次，概述了单脉冲雷达的基本原理，介绍了单脉冲雷达定向的两种基本方法和四种常见的测角方法，在四种常见的测角方法中重点介绍单脉冲振幅和差测角方法，分析了多径传播对单脉冲振幅和差测角的影响。最后，基于电波传播理论基础和单脉冲振幅和差法测角原理，将雷达测角误差公式中的分子分母分别记为合成差电压误差函数和合成和电压误差函数，依次

5、分析雷达载频、电磁波极化形式、介电常数、擦地角、粗糙度对多径效应下的合成和差电压误差的影响程度，总结出电磁波极化方式、介电常数、粗糙度对合成和差电压误差的影响较大，进而分析了多径效应对测角误差的影响，通过分析影响合成和差电压误差因素的研究思路，在此基础上探究出三层次测角误差对消方法，即几何对消法，相位对消法，合成和差电压误差对消法。几何对消法是在已知条件较少的情况下，根据雷达与目标之间的几何关系，粗略估计测角误差；相位对消法是根据多径效应导致的路径差，并由路径差导致的相位差，对相位差对消，达到对测角误差对消的目的；合成和差电压

6、误差对消法，则是根据本文考虑的各参数对合成和差电压误差的影响，分别对和差通道的合成和差电压误差进行对消，使得测角误差大大降低。这三种层次的对消方法，即可以独立使用，也可以相辅相成，同时使用这三种方法时，可对其所得测角误差求平均值，然后在接收设备上加上或者减去误差角，达到消除多径对单脉冲振幅和差法测角的影响。关键词：多径传播，低空目标，单脉冲振幅和差测角，合成和差电压误差对消IABSTRACTABSTRACTRadarisaffectedbymultipathpropagationwhendetectinglowelevatio

7、ntargets.Thereflectedsignalandthedirectsignalenterthemainantennabeamatthesametime,whichmakestheradaranglemeasurementdeviationandleadstothereducingofthedetectionprecisionofthetargetangleandwhichgreatlyaffectsthetrackingandinterceptionofthelowaltitudepenetrationtarget

8、.Whenthemultipatheffectisserious,itwillcausethelossofthetarget.Howtoeliminatethemultipatheffectorreducetheinfluenceofmultipatheffectonangl