Tên luận án:
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ KHÔNG GIAN – THỜI GIAN THÍCH NGHI NHẰM NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỐNG NHIỄU CỦA ĐÀI RA ĐA
Ngành:
Kỹ thuật ra đa dẫn đường (Mã số: 9 52 02 04)
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án "NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ KHÔNG GIAN – THỜI GIAN THÍCH NGHI NHẰM NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỐNG NHIỄU CỦA ĐÀI RA ĐA" tập trung giải quyết vấn đề nâng cao chất lượng phát hiện và theo dõi mục tiêu chuyển động trên nền nhiễu, một yêu cầu cấp thiết trong thiết kế các đài ra đa. Đề tài nhấn mạnh tầm quan trọng của lý thuyết xử lý không gian-thời gian (XLKG-TG) thích nghi và phát hiện tín hiệu trên nền nhiễu, đặc biệt trong môi trường nhiễu phức tạp và không dừng mà các kỹ thuật chống nhiễu truyền thống chưa đạt hiệu quả cao.
Mục tiêu nghiên cứu là phát triển và triển khai các phương pháp xử lý kỹ thuật số tín hiệu trong ra đa cỡ nhỏ tầm gần, nhằm nâng cao khả năng chống nhiễu và đảm bảo phát hiện mục tiêu tin cậy. Đối tượng nghiên cứu bao gồm các hệ thống chống nhiễu tích cực, tiêu cực và nhiễu xung trong ra đa cảnh giới, tập trung vào ra đa tầm gần và bắt mục tiêu bay thấp.
Phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết và thực nghiệm, bao gồm XLKG-TG tối ưu và thích nghi, lý thuyết đánh giá tối ưu và phương pháp chiếu. Luận án đề xuất áp dụng phương pháp chiếu để tổng hợp hệ thống lọc mục tiêu di động (MTI) và chế áp nhiễu tiêu cực. Đồng thời, đề xuất thuật toán nội suy tuyến tính các hệ số trọng số bộ tự động bù khử nhiễu để tăng khả năng chống nhiễu tạp tích cực trong điều kiện nhiễu không ổn định, và sử dụng thuật toán CFAR thống kê hạng để trinh sát phát hiện nguồn nhiễu chủ ý. Hiệu quả của các đề xuất được chứng minh bằng mô phỏng trên Matlab và dữ liệu thực.
Các đóng góp mới của luận án bao gồm việc tổng hợp hệ thống lọc mục tiêu di động MTI bằng phương pháp chiếu với khả năng tạo vùng lọc chặn độ rộng tùy ý, độ sâu chế áp ≥ 60 dB, và khả năng lọc mục tiêu xuyên tâm thấp. Luận án cũng tổng hợp thuật toán nội suy tuyến tính VTS các hệ số hiệu chỉnh để tăng hiệu quả bộ tự động bù khử nhiễu tạp tích cực trong môi trường nhiễu không dừng, với hệ số chế áp nhiễu tăng từ 5 đến 15 dB so với trường hợp không có nội suy tuyến tính.
Mục lục chi tiết:
- MỞ ĐẦU
- 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
- 2. Mục tiêu nghiên cứu
- 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- 4. Phương pháp nghiên cứu
- 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án
- 6. Nội dung của luận án
- Chương 1. TỔNG QUAN XỬ LÝ KHÔNG GIAN VÀ XỬ LÝ THỜI GIAN CÁC TÍN HIỆU TRONG RA ĐA
- 1.1. Nhiễu và khả năng chống nhiễu của ra đa
- 1.2. Bài toán xử lý không gian – thời gian các tín hiệu ở mạng anten số
- 1.3. Mạng anten thích nghi, nguyên tắc xây dựng và hoạt động
- 1.3.1. Tối ưu hóa xử lý không gian các tín hiệu trong mạng anten thích nghi
- 1.3.2. Thuật toán tạo các hệ số trọng số theo tiêu chuẩn cực tiểu phương sai sai số
- 1.3.3. Thuật toán tạo các hệ số trọng số theo tiêu chuẩn cực tiểu phương sai nhiễu ở đầu ra mạng anten
- 1.4. Tổng quan xử lý không gian thích nghi
- 1.5. Tổng quan xử lý thời gian trong các hệ thống ra đa tích cực
- 1.6. Sơ đồ tổng quát của hệ thống ra đa xử lý không gian - thời gian
- 1.7. Kết luận chương 1
- Chương 2. TỔNG HỢP HỆ THỐNG LỌC MỤC TIÊU DI ĐỘNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU
- 2.1. Phương pháp chiếu tổng hợp hệ thống lọc mục tiêu di động
- 2.1.1. Xây dựng gần đúng ma trận tương quan nghịch đảo nhiễu bằng phương pháp chiếu
- 2.1.2. Các đặc tính của phương pháp chiếu áp dụng đối với MTI
- 2.1.3. So sánh các phương pháp MTI
- 2.2. Tổng hợp hệ thống lọc mục tiêu di động bằng phương pháp chiếu
- 2.3. Mô hình toán ước tính tổn hao do hệ thống xử lý sơ cấp trong phát hiện tín hiệu có ích
- 2.3.1. Các tổn hao liên quan đến lấy mẫu theo tần số Doppler trong các bộ tích lũy tương can và không tương can chùm phương vị
- 2.3.2. Tổn hao do đa kênh A2
- 2.3.3 Mô hình toán đánh giá các tổn hao do thiết bị ổn định mức báo động lầm trong các sơ đồ xử lý giữa các chu kỳ khác nhau
- 2.3.4. Tổn hao phát hiện do lọc xung đơn
- 2.3.5. Tổn hao và hiệu quả xử lý giữa chu kỳ
- 2.4. Kết quả nghiên cứu dựa trên dữ liệu thử nghiệm
- 2.4.1. Đánh giá thử nghiệm về hiệu quả việc phát hiện các mục tiêu ra đa chống lại nhiễu tiêu cực có các nguồn gốc khác nhau
- 2.4.2. Thực nghiệm đánh giá hiệu quả phát hiện mục tiêu radar trên nền phản xạ cường độ cao từ địa vật
- 2.5. Kết luận chương 2
- Chương 3. TỔNG HỢP HỆ THỐNG CHỐNG NHIỄU TẠP TÍCH CỰC VÀ NHIỄU XUNG CHO ĐÀI RA ĐA
- 3.1. Ảnh hưởng nhiễu không dừng đối với hệ thống bù khử nhiễu tạp tích cực
- 3.2. Sơ đồ mạng anten thích nghi với các kênh bù khử
- 3.3. Tổng hợp véc tơ trọng số bộ tự động bù khử nhiễu tạp tích cực
- 3.4. Phương pháp xác định ma trận nghịch đảo khi MTQN suy biến
- 3.5. Tổng hợp thuật toán nội suy tuyến tính các hệ số bù tự động nhiễu tạp tích cực
- 3.6. Đánh giá kết quả mô phỏng về hiệu quả thuật toán nội suy tuyến tính đối với các trọng số bộ tự động bù khử nhiễu tạp tích cực
- 3.3. Kết luận chương 3
- KẾT LUẬN