米波雷达在反隐身、反辐射导弹等方面的优秀表现,使其不仅受到广泛关注,甚至还被应用到现代战争中,但米波阵列雷达在对低空、超低空目标的检测及跟踪上还是有一些弱点。米波阵列雷达在对多径信号模型下的低仰角目标进行测角时,米波雷达的天线主瓣波束宽度较宽,更易同时接收直达波信号和镜面反射信号,并且直达波信号与镜面反射信号是一组相干信号且在天线方向图的主瓣内进行叠加,测角精度受到影响。米波阵列雷达在对多径信号模型下的高仰角目标进行测角时,当反射面很光滑,镜面反射系数接近1时,镜面反射信号通过反射路径大部分被米波雷达接收,米波雷达接收的直达波和镜面反射波是相干信号源且在天线方向图的旁瓣内叠加,使得米波阵列雷达对多径信号模型下的高仰角目标的测角精度也受到影响。本文主要针对米波阵列雷达的测高技术进行研究。本文主要分为四个部分,第一个部分首先分析了一些阵列超分辨算法,主要是对相干源的解相干算法,包括基于MUSIC算法的空间平滑类算法、Toeplitz算法,最大似然算法;第二部分分析了多径信号模型下低仰角目标测角方法,包括广义MUSIC算法、改进的广义MUSIC算法,仿真分析了这些解相干算法的测角精度及应用条件。第三部分提出了一种对多径信号模型下的高仰角目标测角方法,分析并比较了该方法的测角精度,验证了该方法的适用性、精确性。第四部分主要分析了多径信号模型下的低仰角目标的基于压缩感知的测角方法,包括多径信号模型的压缩感知重构、重构条件、空间网格的不同划分方法、感知矩阵的相关性分析等,比较了多径信号模型下等正弦CS测高算法与改进的广义MUSIC算法的测角精度。
