米波雷达低仰角目标多径模型及其反演方法研究

郑轶松 陈伯孝



米波雷达低仰角目标多径模型及其反演方法研究

郑轶松*陈伯孝

(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室 西安 710017)

现有的低仰角测高方法多采用镜面反射模型，将直达波与多径简化为两远场点源；然而实际中不规则反射面使多径回波波前畸变，远场点源模型难以完全描述多径信号。针对此模型失配问题，该文重点研究低仰角目标多径模型，首先分析经典多径模型，对反射系数和反射面高度进行参数反演；然后提出一种扰动多径模型，将反射面对多径回波的影响建模为扰动反射系数，并利用最大似然算法反演扰动反射系数。计算机仿真结果验证了参数反演方法的有效性；实测数据验证了复杂情形下所建模型的合理性和反演方法的有效性，提高了低仰角测高算法在实际阵地的适用性。

米波雷达；多径模型；低仰角测高；扰动反射系数

1 引言

低仰角测高问题一直是米波雷达技术亟待解决的重要问题之一。由于米波雷达波长长，主瓣宽，往往很难从空域、时域或频域分辨直达信号和多径信号。低仰角测高实质是在低信噪比情况下，分辨和测量两个夹角很小的相干源来波方向的问题。针对该问题人们已经进行了大量的理论与实验研究。近年来随着压缩感知、稀疏贝叶斯等技术的兴起，稀疏恢复类算法也被用来提高低信噪比下的角度估计性能。但现有算法多采用镜面反射模型，将直达波与反射波简化为两点源模型，研究多集中于如何解相干和提高测角精度。……