宽带雷达运动目标检测方法研究(可复制论文).pdf

摘要宽带雷达在杂波抑制、检测与跟踪、目标识别、反侦察、抗干扰等方面潜在性能明显优于传统窄带雷达,是现代雷达技术的重要发展方向之一。但是宽带信号检测理论还没有建立起来,现有成果的检测性能有待提高,且尚未开展脉间存在越距离单元走动的运动目标检测研究。本文针对宽带雷达运动目标检测问题展开了如下工作:芯苛苏状锏哪勘昙觳夥椒ǎ云渲芯涞牡ヂ龀搴投嗦龀寮觳夥椒ǎ采用蒙特卡洛方法对它们的理论检测曲线进行了验证。菇丝泶状锓植际侥勘甑亩嗌⑸渲行哪P停芯苛四勘昊夭ㄌ匦裕分析了多脉冲回波的越距离单元走动和多普勒频率变化规律。对宽带线性调频信号雷达系统下的目标单脉冲和多脉冲回波进行了建模和仿真。芯苛丝泶状锍S眉觳夥椒ǎǖヂ龀搴投嗦龀寮觳夥椒ǎ⒍运的性能特点做了对比分析以及实验仿真。攵钥泶状锬勘甏嬖谠骄嗬氲ピa愣奶氐悖约坝纱艘鸬亩嗦龀逑参积累问题,研究了一种运动目标多脉冲相干积累算法,并在此基础上研究了一种基于方法的宽带雷达运动目标的检测方法,并对该方法的目标检测性能进行了仿真和分析。本文通过仿真首先验证了窄带雷达中经典的目标检测方法;接下来对宽带雷达下目标的多散射中心回波模型进行了仿真,验证了目标跨距离单元走动规律,并对目前常用的宽带雷达检测方法进行了仿真和比较;最后对本文研究的算法以及基于算法的宽带雷达运动目标检测方法进行了仿真和验证。并且,仿真结果表明,基于方法的宽带雷达运动目标检测方法可以实现回波数据平面内未知目标各散射中心的多脉冲回波相参积累,还可以对各散射中心的能量进行有效的非相参积累。这种方法有效的聚集了信号能量并改善了信噪比,基本上解决了扩展目标占据多个距离分辨单元,以及多普勒信号越距离单元走动的相参积累问题。关键词:宽带雷达,信号检测,越距离单元,扩展目标,运动目标
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第一章绪论研究背景及意义随着雷达空间探测技术的进一步发展,雷达的作用距离也越来越远,雷达测角与测距的精度要求也越来越高,现代军事和商业领域中要求雷达具有更高距离分辨率,所以宽带雷达在当前得到了广泛的应用。现代高科技战争要求雷达具有以下三种能力:抗强杂波、反隐身以及具有强的战时生存能力。宽带雷达能够提供很丰富的目标信息,能够有效的抵抗各类有源和无源干扰,还具有较高的识别能力和目标检测等优点,因此受到世界各国越来越高的重视。目前,宽带雷达还面临一些急需突破的问题,比如:产生大瞬时带宽信号、设计宽频高增益低副瓣天线、接收及处理宽带信号等等。其中宽带情况下,由于目标成为距离扩展目标,并且相比窄带情况,在相同脉冲时宽和发射功率情况下,目标和杂波背景的回波功率发生了较大的变化,这就使得宽带雷达下的扩展目标检测相比窄带点目标检测具有特殊性。因此,本文研究的宽带雷达下的信号检测技术,具有重要的现实本文所指的宽带,是信号带宽足够宽,使得雷达的距离分辨单元长度远远小于一般军事目标的径向尺寸,目标变为雷达径向上的距离扩展目标【俊@状锏木嗬分辨单元定义为泶状锼孀爬状锎淼脑龃螅状锏木嗬敕直娴ピ<跣。且远远小于一般军事目标的径向尺寸。所以相比于传统的窄带雷达,它具有很大的优势。首先,宽带雷达可以实现对目标的检测,而且还能够较好的对目标进行识别和分类;其次,它对低空飞行目标具有更好的目标观察稳定性和杂波抑制能力;最后,它对外部的噪声干扰和窄带电磁信号具有更强的免疫能力,能够探测反隐身目标等【。宽带雷达由于具有高距离分辨力,它还可以提高雷达选择与分辨多目标的能力。如果同时有多个目标存在于雷达电磁波的照射范围内,采用宽带雷达,可以获得较高的雷达距离分辨率,可以将多个目标分散于不同的距离分辨单元内,然后采用距离波门来选择感兴趣的目标,最后再对所选择的目标进行角度跟踪和距离跟踪‘。意义。
研究动态现在,人们对雷达的要求已经不是单纯目标检测,而是要求能够对目标的机型、架次等进行判另约岸