斜投影理论在极化滤波技术中的应用研究

论文摘要

极化抗干扰是利用干扰信号和目标信号在极化状态上的差别来抑制干扰和提取目标信号的,因此这一技术不受干扰空间分布及频域分布的限制,在雷达信号处理中极化滤波技术有着广泛的应用。本文针对极化滤波技术中,极化状态的估计算法和传统极化滤波对信号的幅度和相位带来时变的影响的问题进行了研究。常规极化滤波方法在较好抑制干扰的同时,可能对目标信号的幅度和相位带来时变的影响,进而导致幅度和相位失真。本论文在斜投影理论的基础上,结合传统极化滤波技术和零相移瞬时极化滤波技术,将极化滤波和斜投影过程结合,提出基于斜投影的极化滤波算法,该算法不需要通过变换和补偿实现目标与干扰的分离,且对目标的幅度和相位信息没有影响。理论推导和仿真结果表明斜投影极化滤波是一种有效、实用且结构简单的方法,同时也是传统极化滤波和零相移极化滤波的推广,是极化滤波理论的进一步发展和完善。正确估计信号和干扰的极化状态是影响极化滤波器性能好坏的关键因素,而在处理在时域和频域都重叠的多个信号的混合信号时,传统的时域方法和频域方法都无法估计出信号的极化状态。本文在研究了信号的极化状态的时域和频域估计方法的基础上,结合分数阶傅立叶变换的基本原理,提出了一种利用信号极化信息的分数域不变性,在分数域估计信号的极化状态的方法。理论分析和仿真结果表明:信号极化状态的分数域估计方法是一种有效的处理信号极化状态估计问题的方法,特别适用于多个频域重叠信号的极化状态估计问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状及分析
• 1.2.1 高频雷达极化抗干扰概述
• 1.2.2 分数阶Fourier变换概述
• 1.2.3 斜投影理论概述
• 1.3 本文的主要内容及结构
• 第2章 极化滤波的基本原理与零相移极化滤波技术
• 2.1 极化的基础理论
• 2.1.1 极化基本概念
• 2.1.2 极化的表示方法
• 2.2 传统极化滤波器原理
• 2.2.1 极化参数的估计化法
• 2.2.2 极化滤波矢量的建立
• 2.2.3 传统极化滤波器对目标信号的影响
• 2.3 零相移极化滤波器
• 2.3.1 零相移瞬时滤波器的结构与原理
• 2.3.2 频域零相移极化滤波器
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于斜投影的极化滤波器
• 3.1 斜投影的基本原理
• 3.1.1 正交投影与正交投影算子
• 3.1.2 斜投影算子
• 3.2 基于斜投影的极化滤波器
• 3.2.1 极化滤波原理的投影解释
• 3.2.2 斜投影极化滤波器
• 3.2.3 斜投影极化滤波器与传统极化滤波的比较
• 3.3 基于斜投影极化滤波的多干扰抑制
• 3.3.1 时域斜投影极化滤波器
• 3.3.2 频域斜投影极化滤波器
• 3.3.3 仿真实验
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于FrFT的高频雷达信号极化状态估计
• 4.1 高频雷达信号与电台干扰的特点
• 4.2 分数阶Fourier变换（FrFT）
• 4.2.1 分数阶Fourier变换的定义
• 4.2.2 分数阶Fourier变换的性质以处理LFM信号的特点
• 4.3 基于Frft的高频雷达信号极化状态估计算法
• 4.3.1 极化状态估计的分数域不变性
• 4.3.2 分数域极化状态估计方法
• 4.3.3 仿真结果与分析
• 4.4 分数域极化状态估计的算法复杂度与分辨率分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢