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自适应波束形成算法及外辐射源雷达威力分析

作　者: 许家安
导　师: 苏卫民
学　校: 南京理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 外辐射源雷达自适应波束形成最小二乘法 Q-R分解雷达反射截面
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

外辐射源雷达在抵抗现代雷达面临的“四大威胁”中具有明显的优势,而自适应波束形成技术的许多优点与潜在能力能够满足现代雷达对灵活性、多功能以及对付日益严峻的电磁辐射环境的要求。本文研究了两种自适应波束形成算法以及外辐射源雷达的平面威力图。首先简要概述了自适应波束形成和外辐射源雷达的一些背景和发展以及自适应波束形成的基础知识。研究了一种专门适用于高性能数字自适应波束形成的算法,其自适应合成器的功能用公式表示成为一个递归最小二乘运算,相应的权失量通过基于Givens旋转算法的Q-R分解得到。对Capon波束形成作了相关讨论,研究了在数据域利用Q-R分解法求解权矢量的方法;分析了中频信号带宽对单矢量加权Capon波束形成的影响。最后研究了外辐射源雷达基于雷达反射截面的平面威力图,重点研究了特定方位角下雷达反射截面和雷达最远作用距离的关系,以及外辐射源雷达对民航飞机、F117A和巡航导弹的平面威力图。

全文目录

1 绪论  9-15
  1.1 研究背景及意义  9
  1.2 外辐射源雷达与自适应波束形成简介  9-13
    1.2.1 外辐射源雷达  9-11
    1.2.2 自适应波束形成  11-13
  1.3 本文主要工作及内容安排  13-15
2 自适应波束形成  15-21
  2.1 引言  15
  2.2 自适应波束形成基础  15-18
  2.3 自适应波束形成算法  18-20
    2.3.1 基于梯度的算法  18-19
    2.3.2 采样矩阵求逆(SMI)  19
    2.3.3 自适应阵处理的递归法  19-20
  2.4 小结  20-21
3 基于Q-R分解的最小二乘算法  21-38
  3.1 引言  21
  3.2 基本结构  21-24
  3.3 最小二乘算法  24-26
  3.4 Q-R分解算法  26-30
    3.4.1 Givens旋转  27-28
    3.4.2 剩余误差的提取  28-30
  3.5 仿真分析  30-36
    3.5.1 计算精度的敏感性  30-32
    3.5.2 信干噪比曲线的稳定性分析  32-34
    3.5.3 阵列天线的方向图  34-35
    3.5.4 遗忘因子和采样点数的讨论  35-36
  3.6 小结  36-38
4 关于CAPON波束形成的相关讨论  38-46
  4.1 引言  38
  4.2 CAPON波束形成器的数学模型  38-39
  4.3 基于Q-R分解的CAPON波束形成算法  39-41
    4.3.1 算法原理  39-40
    4.3.2 仿真分析  40-41
  4.4 中频选择对CAPON波束形成的影响  41-43
  4.5 CAPON波束形成算法和最小二乘算法的比较  43-45
  4.6 小结  45-46
5 外辐射源雷达的威力分析  46-57
  5.1 引言  46
  5.2 外辐射源雷达的基本几何关系  46-47
  5.3 外辐射源雷达的目标横截面  47-50
  5.4 外辐射源雷达的能量关系  50-52
  5.5 外辐射源雷达的威力分析  52-56
    5.5.1 特定方位角下雷达的作用距离  52-55
    5.5.2 外辐射源雷达的平面威力图  55-56
  5.6 小结  56-57
结束语  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-61

自适应波束形成算法及外辐射源雷达威力分析

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