阵列雷达自适应主瓣干扰抑制算法研究.pdf

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1、阵列雷达自适应主瓣干扰抑制算法研究张宗傲2015年1月中图分类号：TN958.92UDC分类号：621.38阵列雷达自适应主瓣干扰抑制算法研究作者姓名张宗傲学院名称信息与电子学院指导教师李枫讲师答辩委员会主席许稼教授申请学位工学硕士学科专业信息与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月ResearchonAdaptiveMainlobeInterferenceSuppressionAlgorithmofArrayRadarCandidateName:ZongaoZhangSchoolorDepartment:SchoolofInformationan

2、dElectronicsFacultyMentor:LecturerFengLiChair,ThesisCommittee:Prof.JiaXuDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor:InformationandCommunicationEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:Jan,2015北京理工大学硕士学位论文摘要自适应波束形成技术的基本思想是在有效接收有用信号的同时，自适应地抑制干扰信号，而不需要干扰信号的先验信息，因此在雷达、通信等很

3、多领域中得到了广泛的应用。在当今复杂的电磁环境中，主瓣干扰会导致雷达性能严重下降，因此研究自适应抑制主瓣干扰的自适应波束形成技术是一项刻不容缓的任务。自适应波束形成基本原理是全文的理论基础，后续的研究工作都是基于自适应波束形成基本原理展开的。在实际的相控阵雷达中，常把阵列进行子阵划分，在子阵级进行自适应波束形成，因此子阵级自适应波束形成技术是其关键技术。但是当常规的自适应算法应用到子阵级时，会导致算法性能下降。针对这个问题，本文提出一种基于罚函数和特征空间的子阵级自适应波束形成算法。地基雷达探测远距离目标时，目标周围常伴有干扰机发射主瓣干扰信号对探测雷达进行干扰。在主

4、瓣干扰的影响下，探测雷达性能严重下降，本文介绍一种采用辅助阵列的方法，利用自适应波束形成算法对主瓣干扰进行抑制，指出基于辅助阵列的方法可以有效地对主瓣干扰进行抑制。当干扰信号落入方向图主瓣区域时，传统的自适应波束形成算法为了对干扰信号进行抑制，会在主波束内形成凹口，导致算法性能严重下降。针对这个问题本文深入研究了基于阻塞矩阵预处理的主瓣干扰抑制算法及基于特征投影预处理的主瓣干扰抑制算法。并在此基础上，本文提出了一种基于特征投影及协方差矩阵重构的主瓣干扰抑制算法，该算法可以有效地抑制主瓣干扰，解决了波束畸变问题。在上述理论研究的基础下，开展实验，利用相控阵雷达收集的实测

5、数据对本文提出的基于特征投影及协方差矩阵重构的主瓣干扰抑制算法进行验证。关键词：相控阵雷达；自适应波束形成；主瓣干扰；子阵级I北京理工大学硕士学位论文AbstractAdaptivebeamforming,whichisabletoenhancethedesiredsignalwhilesuppressingtheinterferenceswithoutanypriorinformationoftheinterferences,haswideapplicationsinradar,sonar,medicalimaging,radioastronomy,andother

6、fields.Itiswellknowntheperformanceofthetraditionaladaptivebeamformingalgorithmsdegradessignificantlywhentheinterferenceislocatedinmainlobe,sotheresearchontheadaptivemainlobeinterferencesuppressionalgorithmallowsofnodelay.Firstly,thebasisoftheadaptivebeamforming,whichsuppliessignalmodelf

7、orthefullpaper,isintroduced.Besidestheintroductionofthearraymodelandtheadaptivebeamformingprinciples,thispartalsodiscussestheproblemsofadaptivebeamformingatsub-arraylevel.Inphasedarrayradarinwhichthearrayusuallycompriseshundredseventothousandsofelements,iftheadaptiveweightvecto