论文摘要
本文首先建立了一种确立双基地机载雷达与杂波散射点几何关系的精确数学模型,文中详细分析了双基地机载雷达与杂波散射点在不同场景下的几何关系,并采用坐标系变换的方法推导了精确的数学表达式来描述这一关系。该模型并未对接收机、发射机的位置坐标加以限制,从而保证了这一几何模型可以适用于任意双基地场景。文中利用所建立的几何模型分析了双基地机载雷达杂波的角度—多普勒迹,结果与根据实测数据对杂波特性的分析完全一致,证明了该模型的正确性。该模型的建立可以作为研究双基地机载雷达杂波特性和杂波建模的基础,对双基地机载雷达杂波抑制技术的研究有重要的参考价值。接着,本文详细分析了双基地机载雷达的杂波特性,通过对等多普勒线的分析,说明双基地机载雷达杂波特性随着接收机、发射机的几何配置不同而改变,通过分析不同双基场景下的角度—多普勒迹和杂波功率谱,得出结论为一般双基地机载雷达杂波多普勒频率与距离相关,杂波数据在距离上非平稳。在此基础上本文采用球不变随机过程(SIRP)方法模拟了具有K幅度分布和高斯功率谱形的双基地机载雷达杂波,结果表明运用该方法生成杂波的统计特性与真实杂波的统计特性能很好的吻合。此杂波模型的建立可用于评估双基地机载雷达杂波抑制技术的性能,为研究杂波抑制技术打下基础。然后,重点研究了将单基地机载雷达中抑制杂波的空时自适应处理(STAP)算法应用到双基地机载雷达时遇到的问题,第一是运算量大的问题,第二是双基地机载雷达杂波非平稳性对STAP性能影响的问题。针对第一个问题本文采用参数自适应匹配滤波(PAMF)算法抑制双基地机载雷达杂波,通过对PAMF算法推导过程的详细分析和仿真得出结论为PAMF要求训练样本数少,计算量小,且可有效抑制双基机载雷达杂波。最后,为补偿双基地机载雷达杂波非平稳性对STAP抑制杂波性能的影响,本文在线性时变加权算法的基础上推导了非线性时变加权算法,该算法是通过将STAP算法的权向量看作随距离变化的非线性函数而推导得到的。通过仿真,对线性时变加权算法和非线性时变加权算法抑制杂波的性能作了对比分析,指出非线性时变加权算法抑制杂波的性能较线性时变加权有所提高,但性能的提高是以运算量的增加为代价的。