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题目:天基雷达杂波谱估计及特性分析

关键词:天基雷达;地杂波模拟;视频仿真;谱估计;频率特性;时频分析

  摘要

天基雷达(SBR)主要工作在下视状态,相干视频信号中包含了对检测运动目标不利的地杂波信号。天基雷达由于卫星高度高,飞行速度快,较之机载雷达,其杂波谱更为复杂。SBR杂波谱是多普勒频率和距离的函数。由于杂波频谱的形状和强度决定了雷达对具有不同多普勒频率的目标的检测能力,因此必须了解杂波谱的空间分布和模拟杂波的视频信号,以便对杂波进行有效的抑制。在此基础上,还要对天基雷达杂波谱的特性进行分析,分析不同因素对杂波谱的影响,以及地面回波的多普勒频率特性,提高谱估计的精确性。本论文主要研究了天基雷达地杂波的谱估计以及杂波的特性分析。首先基于空间动力学,建立了SBR的空间几何模型和回波信号的数学模型,利用相干视频仿真原理,对天基雷达的地杂波进行仿真。研究了功率谱估计的原理和方法,其中包括经典谱估计和现代谱估计的各种方法,基于不同的谱估计方法,对地杂波的功率谱进行了模拟和分析,对各种不同的谱估计方法进行了比较, 找出了一种适合的谱估计方法,使谱估计的精确性得到了提高。其次,研究了SBR杂波与机载雷达杂波相比的独特特性,分析了观测角、平台运动、天线方向图以及卫星姿态对天基雷达杂波谱的影响,为进一步研究SBR杂波抑制和动目标检测奠定了基础。最后,在杂波的特性分析方面,主要研究了地杂波的多普勒频率特性,并通过时频分析以及时域相关法对多普勒特性进行分析,通过雷达回波信号本身估计多普勒参数,最后得出多普勒参数的估计值。