微波稀布阵综合脉冲孔径雷达(SIAR)采用大型稀布阵发射多载频正交信号以保证对全空域的各向同性照射,采用小型均匀阵列或单根天线接收。在接收端通过综合脉冲孔径技术将小带宽信号合成大带宽信号,并在接收端形成发射和接收方向图。该雷达距离和角度分辨率较高,具有抗反辐射导弹、抗有源定向干扰、抗隐身以及抗低空突防能力和小型、高机动、高精度的特点。本论文就该雷达参数估计及相关技术展开研究,主要内容如下:1.简单介绍了微波稀布阵SIAR系统组成及特点,研究了调频连续波(FMCW)的波形特点及其参数选择问题,推导了发射阵和接收阵均为均匀面阵时该信号接收数字波束形成(DBF)和发射综合处理的数学过程,分析比较了单双基地角分辨力,指出发射阵随机稀布可去距离-角度耦合,最后对双基地体制下的时间、频率同步技术和阵列误差校正进行了简要介绍。2.分析了稀布阵SIAR距离栅瓣产生的机理,在脉冲宽度Te和发射阵元数N e不变的情况下,给出了距离栅瓣随参数Bu和Δf的变化情况,并在此基础上提出加权距离栅瓣抑制法和离散傅立叶变换(DFT)距离栅瓣抑制法,采用两种方法抑制后主栅瓣比均可达40dB。3.研究了稀布阵SIAR目标运动参数估计。建立了运动目标存在加速度时的回波模型,并提出了两种目标运动参数估计方法。一是多项相位变换(DPT)和相位差联合运动参数估计方法。该方法利用DPT将目标加速度和速度分离,再采用分段相位差法分别对加速度和速度进行估计。二是DPT和解调频联合运动参数估计方法。该方法首先由DPT法得到目标加速度的粗估计值,再在加速度的粗估计值附近利用解调频法对加速度和速度进行同时估计,克服了一般解调频方法运算量大的缺点。最后还提出了一种解速度模糊的新方法。该方法不需重复发射多重频信号就可实现速度解模糊,从而降低了系统复杂度,减少了运算量。4.研究高速运动目标的距离、方位和俯仰参数估计问题。在稀布阵SIAR中,目标高速运动不仅引起距离单元走动,而且使通道分离后各通道信号的多普勒频率有差异,这样无法直接利用多重信号分类(MUSIC)算法进行多维参数估计。论文针对高速运动目标提出了两种参数估计方法。第一种利用速度估计值构造补偿因子,校正目标高速运动引起的距离和多普勒走动,然后再利用MUSIC方法进行参数估计。多目标情况下,不同目标在进行校正时会产生交叉项,本文采用“CLEAN”方法分别在距离维和多普勒维进行处理,将各个目标的距离和多普勒信息提取出来再进行参数估计。第二种方法是基于Keystone变换的多维参数估计方法。对距离单元不走动而多普勒走动的低速目标直接在多普勒域进行Keystone变换即可;对距离和多普勒均走动的高速目标,提出利用基于级联Keystone变换的处理方法,对变换后的结果应用MUSIC算法进行参数估计,从而解决高速运动目标的多维参数估计问题。5.研究了基于宽带聚焦的稀布阵SIAR角度估计方法。稀布阵SIAR每一个接收天线接收的同一目标回波信号经通道分离后具有N e个不同的频率,该多普勒频率不一致使得常规超分辨方法无法直接对目标角度进行估计。借鉴宽带聚焦的思想将每路接收信号中N e个频点的数据聚焦到同一频点上,克服了各通道多普勒频率的不一致性,然后再利用MUSIC算法进行角度估计。计算机仿真表明,该方法能够对运动目标角度进行有效估计。6.研究了双基地体制下,采用面阵接收时,数字单脉冲测量技术在稀布阵SIAR目标跟踪中的应用。该雷达跟踪的任务就是根据搜索提供的目标参数的粗测值实时跟踪距离和、目标相对于发射站和接收站的方位角、俯仰角这五个参数并形成航迹。给出了目标跟踪的信号模型;跟据单脉冲跟踪的思想分别形成距离和、目标相对于发射站和接收站的方位角、俯仰角和差波束,并提取各自的误差信号。目标航迹跟踪表明该方法能够对目标进行有效跟踪。