对机载雷达空时自适应处理技术的干扰研究

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空时自适应技术(STAP)是新一代机载雷达的关键技术之一,通过与先进的相控阵体制相结合,具有杂波抑制能力强、稳健性好、抗干扰能力强等优点。为了有效对抗搭载STAP系统的机载雷达,本文从STAP技术的原理出发寻找其不足,结合雷达干扰的相关理论研究了针对机载雷达STAP系统的多普勒干扰和压制性干扰方法,并建立相应的模型验证了所研究干扰方法的有效性。本文主要工作可分为以下三部分:1.对STAP技术的基本原理和算法局限性进行了研究。从机载雷达的工作环境出发,本文建模仿真了雷达天线模型和杂波几何模型,阐述了STAP技术的基本思想,即同时进行空间和时间二维信号数据处理。随后,结合典型的采样矩阵求逆算法分析了STAP技术的不足,主要包括:运算量大、训练样本需求量大以及非均匀环境下性能下降严重,为后续对其干扰的研究提供理论支撑和指导。2.从STAP系统的空时二维导向矢量入手,本文研究了针对STAP系统的多普勒干扰,主要包括虚假多普勒干扰、速度拖引干扰、多普勒噪声干扰等方法。这些干扰通过不同的方法在目标回波上调制多普勒频率,使得敌方雷达系统无法形成准确的导向矢量,进而影响敌方雷达系统对目标的检测,最后通过计算机仿真验证了所研究多普勒干扰方法的有效性。3.从STAP系统的采样协方差矩阵的估计入手,本文研究了针对STAP系统的压制性干扰,主要包括多点源干扰、延时混叠转发干扰以及基于间歇采样的卷积调制干扰。其中多点源干扰主要是根据STAP系统的系统自由度必须大于杂波自由度的特点,采用多部干扰机尽可能多地占用系统自由度,进而造成STAP系统性能下降。延时混叠转发干扰和基于间歇采样的卷积调制干扰主要是通过不同方法对目标回波信号进行延时转发,使得STAP系统的训练样本不再满足独立同分布,导致系统得不到准确的协方差矩阵,进而影响STAP系统的性能,最后通过计算机仿真验证了所研究压制性干扰方法的有效性。
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