Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Analysis of hot clutter in radar using spatial data.

Analysis of hot clutter in radar using spatial data. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Björklund Svante
Ort: Linköping
Sidor: 72
Utgivningsår: 2000
Publiceringsdatum: 2000-12-15
Rapportnummer: (FOA-R--00-01807-408)
Nyckelord radar, störare, klotter, hett klotter, flervägsutbredning, adaptiv sidolobsundertryckning, ASLU, adaptiv lobformning, STAP, gruppantenn, Capon, riktning, egenvärde, spektrum, undertryckning, huvudlob, jammer, clutter, hot clutter, terrain-scattered interference, TSI, sidelobe cancellation, SLC, adaptive beamforming, array antenna, DOA, eigenvalue, spectrum, suppression, mainbeam, E3008, 35
Sammanfattning Hett klotter består av störares signaler som har reflekterats i mark eller sjö innan de tas emot av en radar. Detta är ett stort problem i nuvarande militära flygburna radarsystem. Flera föreslagna sätt att undertrycka hett klotter finns. Låga sidolober, adaptiv lobformning och adaptiv sidolobsundertryckning (ASLU) är föreslaget mot hett klotter i sidoloberna. STAP i snabb tid föreslås mot hett klotter i huvudloben. Denna rapport vänder sig till forskare inom radarområdet. I rapporten analyserar vi hett klotter, speciellt den behövliga undertryckningsprestandan i form av antalet frihetsgrader för adaptiv lobformning. Våra resultat borde också i viss mån upplysa om behovet av frihetsgrader för STAP. Resultaten är tillämpbara både på nuvarande radar som utrustas med ASLU och på framtida radar med helt adaptiva gruppantenner. I rapporten beskriver vi också ett teoretiskt samband mellan våra analysmetoder och vanliga metoder för undertryckning av hett klotter. Vi har mätt direkta och reflekterade elektromagnetiska signaler från en horisontell skrovlig reflektor i ett ekofritt rum med en horisontell linjär digital gruppantenn. Huvudsakliga analysmetoder är Capons riktningsspektrum som ger en bild av den infallande effekten från olika riktningar och egenvärden för antennsignalernas korrelationsmatris vilka avgör antalet frihetsgrader som behövs för undertryckning. Våra resultat är att antalet frihetsgrader som behövs för undertryckning beror på antalet signalkällor (mål och störare), korrelationen mellan källorna, källornas styrka och graden av dekorrelation av de reflekterade signalerna som sker under datainsamlingen (t.ex. p.g.a. radarns och störarnas rörelse). Adaptiv lobformning klarar inte att undertrycka hett klotter i huvudloben från en stark ickekoherent störare. Vi rekommenderar att man måste ta hänsyn till hett klotter när man bestämmer antalet hjälpkanaler för ASLU och att STAP i snabb tid bör studeras för undertryckning av hett klotter i huvudloben.
Abstract Hot clutter consists of jammer signals which have been reflected in the ground or sea before they are received by a radar. This is a significant problem in current military airborne radar systems. There are several proposed ways to suppress hot clutter. Low sidelobes, adaptive beamforming and sidelobe cancellation (SLQ are proposed against hot clutter in the sidelobes. Fast-time space-time adaptive processing (fast-time STAP) is proposed against hot clutter in the mainbeam. This report is directed to the scientists working in the field of radar. In the report we analyze hot clutter, particularly the required suppression performance in terms of degrees-of-freedom (DOF) for adaptive beamforming. Our results should also partly give a description of required DOFs for STAP. The results are applicable both to present radars which can be enhanced by addition of SLC or to future radars with fully adaptive array antennas. In the report we also describe a theoretical connection between our analysis methods and common hot clutter suppression methods. We have measured direct and reflected electromagnetic signals from a horizontal rough reflector in an anechoic chamber with a horizontal linear digital array antenna. Analysis methods are mainly the Capon direction-of-arrival (DOA) spectrum, which gives a picture of the impinging power from different DOAs, and eigenvalues of the antenna signal correlation matrix, which determine the necessary number of DOFs for suppression. The results are that the required no. of DOFs for suppression depends on the number of signal sources (targets and jammers), the correlation between the sources, the strength of the sources and the degree of decorrelation of the reflected signals that occur during the data acquisition (e.g. due to movement of radar and jammers). Adaptive bearnforming can not suppress hot clutter in the mainbeam from a strong noncoherent jammer. Our recommendations are that hot clutter must be taken into consideration when deciding the number of auxiliary channels for SLC and that fast-time STAP should be studied for suppression of mainbeam hot clutter.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182