干扰条件下的雷达目标测角方法研究

• 作 者: 赵英博
• 出 处: 西安电子科技大学
• 发表日期: 2020年02期
• 关键词: 和差波束 单脉冲测角 干扰抑制 自适应波束形成

目标角度估计作为雷达信号处理领域的重要研究内容,是雷达系统实现目标跟踪与目标定位的关键技术。随着干扰技术的不断发展,雷达的工作环境越来越复杂,目标角度估计所面临的问题也日益增多。雷达接收的目标回波中总是混杂着杂波和敌方产生的各种干扰,这严重影响了雷达系统的测角性能。因此,研究干扰条件下有效的雷达目标测角方法具有重要意义。本论文主要对针对干扰环境下雷达目标测角方法开展研究工作。论文首先介绍了双指向法、半阵法与直接加权法等传统和差波束单脉冲测角方法,并通过仿真实验分析了各种算法的测角性能。针对旁瓣干扰条件下测角问题,本文研究了自适应和差波束旁瓣相消器和接收信号特征分解两种测角算法,并分析了它们各自的测角性能和适用条件。实验结果表明,两种算法在满足其各自的适用条件下均能实现有效测角。此外,针对主瓣干扰环境下自适应滤波方法抑制干扰会导致自适应波束变形、副瓣电平抬高等问题,研究了自适应和差波束、约束条件下和差波束和最小二乘测角曲线拟合等三种自适应单脉冲测角算法。其中,自适应和差波束算法是直接利用自适应鉴角曲线测角,实验结果证明当干扰角度明显偏离目标角度时,该算法可以保持良好的测角性能;后两种算法均保证自适应鉴角曲线不畸变进而满足所需测角精度。针对主瓣(近主瓣)干扰条件下传统单脉冲测角方法性下降严重问题,研究了四通道单脉冲测角算法,该算法利用在某一维度抑制干扰时其正交维度不畸变的鉴角曲线进行测角,仿真结果表明此算法能够实现平面阵在干扰环境下的有效测角。最后,针对多径干扰条件下测角问题,本文提出了一种复杂多径干扰环境下的测角算法。该算法将最大信号测角方法与和差波束抗干扰方法结合,利用最大信号法估计干扰信号大致位置,若是主瓣或近主瓣多径干扰,则在已知波束指向附近形成一组和差波束进行干扰抑制,然后根据处理结果估计目标角度。仿真结果表明,该算法在多径干扰环境下具有较好的测角性能。