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随着现代军事技术的发展,越来越多的防空导弹武器系统采用复合制导体制,中末制导能否可靠交班直接影响武器系统性能能否闭合。当前防空导弹的作战要求日益提高,武器系统中末制导交班面临严峻考验。隐身目标RCS比常规目标下降二到三个数量级,作用距离变小使得交班误差增大;目标低空超低空飞行,制导雷达受到强杂波背景影响,测量误差增大导致交班误差成倍放大;武器系统增程也导致交班误差增大。中末制导交班误差主要影响因素包括雷达对目标的测量误差、导引头威力等,与前者成正比,与后者成反比,说明提高导引头威力是一种解决交班困难的常用方法。 通过提高硬件水平来增大导引头威力的能力非常有限,采用信号处理的方法提高对微弱目标的检测能力是一种有效途径。本文以脉冲多普勒体制雷达导引头为研究对象,紧密结合型号工程需求,选取了三种微弱目标信号检测方法进行研究。本文首先建立了PD体制雷达导引头信号处理模型,为下面三种信号检测算法提供应用场景。 研究的第一种方法为加速度盲补偿技术,在目标加速度未知时,通过分段多通道补偿加速度,抑制加速度造成的信号频谱展宽,使得分散的信号能量汇聚在较窄的频带内,从而提高微弱信号的可检测性。 第二种方法研究了Wigner-Hough变换(WHT)技术,在探测有加速度的目标时,导引头接收到的信号频率呈线性调频特性,采用Wigner分布得到信号直线段的时频特征;再利用Hough变换进行时频直线段检测,在参数域完成信号能量积累。主要工作是结合导引头信号处理特点对传统WHT进行了改进,改进的算法运算量至少降低了两个数量级,为该算法的弹载应用提供了有效技术途径。 第三种方法研究了线性调频信号(LFM)宽带PD时频二维联合检测技术,在探测低空尾追目标时,导引头面临强地海杂波的影响,该技术结合传统PD体制和距离高分辨体制,对LFM回波脉压实现距离分辨,对同一距离单元的回波做FFT实现频率分辨,联合时频二维抑制低空强杂波。仿真结果表明相比传统的PD检测,LFM宽带PD可显著提高杂波抑制能力。 本文的研究结果表明,三种技术能显著提高导引头输出信噪(杂)比,有效提高对弱小目标的探测性能,研究成果对型号发展和工程应用有一定的参考价值。