寬帶雷達(dá)目標(biāo)時域檢測算法研究.pdf

1、寬帶雷達(dá)與窄帶雷達(dá)相比,優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:可提高雷達(dá)對雜波中目標(biāo)的檢測能力；可更靈活地設(shè)計發(fā)射波形和雷達(dá)系統(tǒng)；具有更高的距離分辨力；具有更好的電磁兼容性能；具有更低的截獲性能等。寬帶雷達(dá)的潛能使它成為雷達(dá)發(fā)展的一個重要方向。但目前對寬帶雷達(dá)的應(yīng)用主要集中在目標(biāo)成像、識別和分類等方面,如何在寬帶雷達(dá)體制下完成目標(biāo)檢測,跟蹤等雷達(dá)傳統(tǒng)任務(wù)具有重要的理論意義和工程價值。本論文圍繞寬帶雷達(dá)目標(biāo)時域檢測問題展開,主要內(nèi)容分為五部分:
　　

2、(1).從目標(biāo)散射點(diǎn)模型出發(fā),對寬帶雷達(dá)目標(biāo)回波的物理特性進(jìn)行了深入研究。詳細(xì)分析了寬帶雷達(dá)檢測中的兩個難點(diǎn):由目標(biāo)轉(zhuǎn)動引起的回波相位變化,和由平動引起的相參處理期間目標(biāo)的越距離單元走動,并介紹了目標(biāo)回波平動補(bǔ)償?shù)姆椒?包絡(luò)對齊和初相校正,為后續(xù)的工作奠定了基礎(chǔ)。
　　 (2).研究了均勻高斯噪聲中基于單次脈沖回波的寬帶雷達(dá)目標(biāo)檢測問題。首先分析了寬帶雷達(dá)對目標(biāo)進(jìn)行檢測的優(yōu)勢和存在的問題,而后介紹了幾種已有的單次回波寬帶雷達(dá)目標(biāo)

3、檢測算法,并分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。指出實(shí)際中提高單次回波雷達(dá)目標(biāo)檢測性能的難點(diǎn)在于無法獲取目標(biāo)散射中心分布的先驗(yàn)信息。從解決這一問題入手,提出了一種基于多量化門限的二進(jìn)制積累檢測算法,理論分析和實(shí)測數(shù)據(jù)的仿真實(shí)驗(yàn)證明,在無法獲取目標(biāo)散射中心分布先驗(yàn)信息條件下,對于散射中心分布稀疏的目標(biāo),該算法與能量積累、基于散射點(diǎn)密度的廣義似然比等檢測算法相比,計算簡單,易于硬件實(shí)現(xiàn),并具有更穩(wěn)健的檢測性能。
　　 (3).研究了均勻高斯噪聲中,

4、基于多次脈沖回波的寬帶雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)特征檢測問題。首先根據(jù)寬帶雷達(dá)目標(biāo)回波的特點(diǎn),指出勻速直線運(yùn)動的寬帶雷達(dá)目標(biāo),其距離-慢時間域的軌跡由若干條斜率相等的直線組成。由這一特征入手,設(shè)計一種基于哈夫變換的檢測算法,對其性能進(jìn)行了完整的理論分析,最后通過實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該檢測算法可對寬帶雷達(dá)目標(biāo)回波進(jìn)行有效的非相參積累,與各種已有算法相比,顯著提高了寬帶雷達(dá)的檢測性能。
　　 (4).研究了均勻高斯噪聲中,基于多次脈沖回波的寬帶雷達(dá)目標(biāo)

5、相參檢測問題。首先針對低信噪比環(huán)境中包絡(luò)對齊精度低的難點(diǎn),提出一種基于概率積累函數(shù)映射和約束時延平移量的包絡(luò)對齊新方法。在此基礎(chǔ)上,從脈間和脈內(nèi)信號能量積累的思路出發(fā),設(shè)計了兩種檢測算法。前者從觀測數(shù)據(jù)中估計初相,用估計出的導(dǎo)向矢量對脈間信號進(jìn)行相參積累；后者采用目標(biāo)數(shù)據(jù)庫的基于主分量分析的子空間對脈內(nèi)信號進(jìn)行次優(yōu)匹配接收。理論說明了兩種算法的恒虛警率性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與非相參積累檢測算法相比,這兩種算法顯著地提高了寬帶雷達(dá)的檢測性能。