数字锁相环驱动的自适应角跟踪环设计解决雷达系统问题

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本文主要探讨了在航空数字阵列雷达系统中,角度跟踪环在三维联合跟踪环(包括范围、速度和角度)中的关键作用,尤其是在追踪机动目标时所面临的两个挑战:收敛速度慢以及最终跟踪阶段的误差发散问题。针对这些问题,研究者提出了一种基于数字锁相环(Digital Phase-Locked Loop, DPLL)的新颖角度跟踪环滤波器——常系数角度跟踪环滤波器(Constant Coefficient Angle Tracking Loop Filter, CCATLF)。CCATLF旨在通过数字信号处理技术提高角度跟踪的精度和稳定性。 为了进一步提升跟踪性能,研究团队在此基础上开发了一种名为自适应角度跟踪环滤波器(Adaptive Angle Tracking Loop Filter, AATLF)的创新算法。AATLF结合了CCATLF的优点,并引入了自适应调整机制,可以根据实时的系统状态和目标特性动态优化参数设置,从而实现实时且高效的跟踪性能优化。这种自适应性使得AATLF能够在面对复杂环境和目标机动行为时,快速调整其内部参数,有效抑制跟踪误差,提高角度估计的准确性。 在整个设计过程中,南京科技大学电子与光学工程学院的研究人员Bingbing Jiang、Weixing Sheng、Renli Zhang、Yubing Han和Xiaofeng Ma贡献了他们的专业知识和经验,他们于2015年9月17日接收了该论文的初稿,经过修订后于2015年12月31日提交,并于2016年2月2日正式接受。本文最终于2016年2月10日在线发布,关键词包括航空数字阵列雷达、角度跟踪、数字锁相环和自适应处理技术。 本文的核心贡献在于提出了一种创新的角度跟踪解决方案,不仅解决了传统方法存在的问题,还展示了如何将数字锁相环技术与自适应控制相结合,以提升航空雷达系统的角度跟踪性能,这对于现代航空和国防应用中的实时目标跟踪至关重要。