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合成宽带毫米波雷达导引头理谈与实现

收藏本文 2024-04-13 点赞:26529 浏览:120090 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:合成宽带技术是雷达技术研究的热点之一,利用合成宽带技术可以降低距离维高分辨雷达系统实现的难度,使一维距离成像及在一维距离成像基础上的高分辨角跟踪可能。利用合成宽带技术来实现距离维的高分辨可以有多种方式,着重探讨了步进跳频及脉内调频、脉间步进跳频技术的理论分析和实现研究。分析了步进跳频信号实现合成宽带的理论,系统的分析了工程设计中,跳频间隔、发射脉冲宽度、采样间隔及起始采样时刻间的关系,对不同参数选取所造成的合成宽带性能的影响了研究,给出了明确的,并对运动速度的影响了分析。论文对脉内调频、脉间步进跳频信号了深入的分析研究,推导了文献中基本未涉及的该信号的模糊函数,了这一信号具有距离维高分辨能力的;还分析了利用此信号实现合成宽带的可行性,对回波特性及信号处理采样实现了分析;对跳频间隔与发射信号带宽间的关系分析,了系统设计考虑的限制条件;对运动补偿的实现方法了广泛的探讨,了几种可以实用的补偿算法。论文实际对以脉内调频、脉间步进跳频理论为基础设计的毫米波主动导引头的几个特殊问题了分析研究。分析描述了三通道幅相一致性的校正方法、分析了I、Q 支路幅相及直流偏置误差对合成宽带的影响、数字比相对角跟踪性能的影响及小检测的实现方法。探讨了毫米波导引头三维成像机理,了仿真和实际处理,了实际的三维图像。论文分析探讨了毫米波导引头的设计与实现,了设计参数及主要分系统的设计参数,给出了及各主要分系统的实现框图。对国内首次研制完成的宽带导引头系统了一系列的试验,给出了实测结果,验证了所理论的正确性。关键词:距离高分辨论文合成宽带论文脉内调频论文脉间步进跳频论文毫米波导引头论文雷达论文脉冲压缩论文运动补偿论文

    1 绪论7-13

    1.1 论文研究的背景和7-8

    1.2 国内外研制现状及发展趋势8-10

    1.3 的主要研究内容和贡献10-11

    1.4 论文的结构安排11-13

    2 普通步进跳频信号距离髙分辨理论及系统参数选择研究13-28

    2.1 跳频间隔、脉冲宽度与采样点位置关系分析13-19

    2.1.1 时间带宽积T_1△f=1 时合成宽带处理特性分析16-17

    2.1.2 时间带宽积T_1△f<1 时合成宽带处理特性分析17-18

    2.1.3 时间带宽积T_1△f>1 时合成宽带处理特性分析18-19

    2.2 采样点间隔和采样位置的选取319-26

    2.2.1 采样间隔T_s>1/△f,1/△f=T_119

    2.2.2 采样间隔T_s=1/△f,1/△f=T_119-21

    2.2.3 采样间隔T_s=1/△f,1/△f> T_121-22

    2.2.4 采样间隔T_s=T_1,1/△f> T_122-23

    2.2.5 采样间隔Ts< T1,1/?f> T23-25

    2.2.6 1/△f< T_1时的特殊应用情况25-26

    2.3 运动对合成宽带处理的影响26-27

    2.4 小结27-28

    3 脉内调频、脉间步进跳频的理论分析与实用研究28-54

    3.1 脉内调频、脉间步进跳频雷达信号的模糊函数28-33

    3.2 脉内调频、脉间步进跳频合成宽带可行性分析33-39

    3.2.1 回波信号特性分析33-36

    3.2.1.1 线性调频子脉冲对静止的回波特性34-35

    3.2.1.2 线性调频子脉冲对运动的回波特性35-36

    3.2.2 运动回波采样点的选取原则36-39

    3.3 跳频间隔与发射信号带宽的关系39-46

    3.3.1 步进跳频信号跳频间隔与发射脉冲宽度的关系39-41

    3.3.2 脉内调频、脉间步进跳频间隔与调频带宽的关系41-46

    3.4 合成宽带信号的速度补偿的实现46-53

    3.4.1 利用步进跳频信号的升降斜率步进回波的处理来实现补偿46-51

    3.4.1.1 升降频同跳频点原始回波相乘求补偿因子法47-49

    3.4.1.2 利用升降频原始回波数据精确估计弹目速度49

    3.4.1.3 IDFT 处理后处理精确的速度49-51

    3.4.1.4 速度试探选大法51

    3.4.2 二次相位项IDFT 的结果来求取速度51-53

    3.5 小结53-54

    4 合成宽带系统幅相误差分析及小检测的实现54-70

    4.1 毫米波导引头幅相误差的分析与校正实现54-64

    4.1.1 正交双通道误差对合成距离像的影响54-60

    4.1.1.1 利用时域法测量正交检波器的误差55-56

    4.1.1.2 利用频域法测量正交检波器的误差56

    4.1.1.3 正交双通道各种误差的校正56-57

    4.1.1.4 正交通道幅相误差对合成距离象的影响仿真57-60

    4.1.2 三通道幅相误差的标校60-64

    4.1.2.1 系统的幅相标校61-63

    4.1.2.2 数字比相器对实际系统角跟踪性能的影响分析63-64

    4.2 小散射截面的检测及跟踪算法64-68

    4.3 导引头角跟踪实现分析68-69

    4.4 小结69-70

    5 高分辨角度信息的提取及三维距离成像70-79

    5.1 振幅和差单脉冲系统角度信息的原理70-73

    5.2 毫米波宽带导引头角误差符号的提取73-75

    5.3 毫米波宽带导引头的三维成像75

    5.4 仿真与实测结果75-78

    5.4.1 三维成像仿真75-77

    5.4.2 实测数据处理77-78

    5.4.3 导引头三维成像基本78

    5.5 小结78-79

    6 毫米波导引头系统的设计与实现79-91

    6.1 导引头的设计考虑79-82

    6.1.1 导引头的主要技术途径79

    6.1.2 导引头主要系统参数79

    6.1.3 系统的基本组成79-82

    6.2 主要关键技术82-85

    6.2.1 单脉冲平面阵天馈82-83

    6.2.2 射频前端与频综83-84

    6.2.3 脉压中频收发系统84

    6.2.4 高功率发射机84

    6.2.5 数字信号处理84-85

    6.3 导引头系统试验及测试结果85-90

    6.3.1 室内试验85-87

    6.3.2 外场试验87-90

    6.3.2.1 高分辨试验数据87-89

    6.3.2.2 录取原始数据的处理结果89-90

    6.4 小结90-91

    7 基本及努力的方向91-95

    7.1 基本91-92

    7.2 下一步努力的方向92-95

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