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外辐射源雷达通过被动接收第三方辐射源信号完成对目标的检测。相比主动式雷达,外辐射源雷达具有隐蔽性高、抗干扰能力强、低空探测和反隐身等优势,得到了国内外学者的广泛关注。单频网外辐射源雷达是指辐射源采用单频网辐射源的外辐射源雷达,属于多基地雷达(多发射单/多接收雷达)的一种。单频网是一种新的组网模式,其由多个处于同步状态的无线电发射塔组成,这些发射塔采用相同的频率,在同一时刻发射相同的电磁波,以完成对特定服务区的可靠覆盖。单频网外辐射源雷达不仅具有传统外辐射源雷达和单频网的优点,而且由于其多发单收的工作模式,能够以极低的硬件成本获得更高的系统性能。随着单频网数字电视广播的普及,单频网外辐射源雷达成为国内外研究的热点。 本文主要针对单频网外辐射源雷达系统中的若干具体问题,如雷达系统接收站布站优化问题,测量-发射站关联问题以及信号处理的实时实现问题展开研究。论文的主要工作和研究成果总结如下: 详细地讨论了单频网外辐射源雷达各种定位体制,推导了目标高度偏差对定位精度的影响,提出了一种基于目标高度估计的单频网外辐射源雷达定位方法,并在给定目标高度偏差的情况下推导了各种定位体制的几何稀释度; 分析了接收站位置对发现概率以及定位精度的影响,提出了一种联合定位精度和漏检概率的接收站最优布站方法,能够适用于不同参数定位体制的单频网外辐射源雷达接收站位置的选择; 深入分析了单频网外辐射源雷达的测量-发射站关联问题。针对TOA定位体制的单频网外辐射源雷达系统,提出了一种基于判决的改进聚类关联方法。该方法将测量-发射站关联归约为一个聚类问题并根据目标与测量的约束关系进行判决以去掉虚假关联。该方法关联性能较稳定,正确关联概率高,能够适用于多目标情况。针对TOA定位体制的外辐射源雷达系统,提出了一种基于三维子问题分解的关联方法。该方法利用分治思想将S维的分配问题划分成若干三维的子问题,再通过相似性判别将子问题的解融合得到S维关联问题的解。该方法能够显著地降低关联的计算量并保持较高的正确关联概率。针对TOA-DOA定位体制的雷达系统,提出了一种基于统计判决的关联方法,该方法利用角度和距离测量信息完成对测量与发射站的关联,适用于目标较少的情况,计算量小,关联效率高; 提出了一种基于6PU的单频网外辐射源雷达信号处理实时实现方案。针对外辐射源雷达实时性要求高的特点,根据单频网外辐射源雷达相关算法特性,设计了适合6PU并行的算法结构,完成了基于GPU的单频网外辐射源雷达系统实时信号处理。 综上所述,本文主要针对单频网外辐射源雷达系统中的若干具体问题展开研究,并通过高性能6PU处理平台完成系统的实时处理,为未来基于单频网的外辐射源探测系统的研制提供有效支撑。