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米波雷达在反隐身目标和反辐射导弹方面具有独特的优势,近些年来日益受到重视。然而受限于角分辨率、多径干涉效应和波瓣分裂现象,米波雷达在低仰角区的高度测量精度较差,这严重制约着米波雷达整机性能的提高。 本文在前人的工作基础上,结合某米波三坐标雷达测高信号处理机的研制,围绕米波雷达测高展开工作,具体工作概括如下: (1)米波雷达回波信号数学模型和相关测高算法研究。本文首先对雷达回波信号数学模型进行研究。其次围绕解相干、低算法复杂度等要点,本文介绍和分析了基于特征子空间分解的广义MUSIC算法。然后以低运算量、快速工程实现方法的视角,本文分析和探讨了交替投影和合成导向矢量最大似然算法。最后本文用实测数据处理分析三种算法,实测数据处理结果表明:合成导向矢量最大似然算法相对于其他算法,有更好的精度和稳定性。 (2)测高处理模块工程实现中遇到的若干问题研究。本文首先从工作流程、内部通信方式和工作时序三个方面介绍测高工程设计方案。然后针对DSP之间的时序冲突导致测高模块没有进行超分辨处理的问题,本文作了详细地探讨和分析,并给出了解决方案。最后针对合成导向矢量最大似然算法的地形修正问题,本文给出了地形修正的实施方案,并用实测数据验证了该地形修正方案的可靠性和有效性。 (3)雷达实测数据处理和测高分析。本文首先对数据脱机处理流程作了简要的介绍,讨论了测高需要的距离、方位信息情况,其次重点讨论了实测数据处理的统计结果,并探讨航迹断点、幅相误差变大的原因,计算机仿真结果表明幅相误差变大在一定程度上降低了测高精度。然后针对实测数据处理过程中高仰角区域存在系统差的现象,本文进行了详细地分析和研究,研究结果表明雷达系统在高仰角区域有着0.5°左右的系统误差。最后基于系统误差和相关测高算法的角分辨率率、精度、实时性等因素,本文适当地调整了测高方案,实测数据处理表明此方案有较好的测角、测高效果和算法稳健性。