寬窄帶雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)與成像技術(shù)研究.pdf

1、雷達(dá)成像技術(shù)作為一種全天時(shí)、全天候、遠(yuǎn)距離的信息獲取手段在國(guó)防以及民用領(lǐng)域均具有重大的應(yīng)用價(jià)值，它大大提高了雷達(dá)信息獲取能力，為目標(biāo)識(shí)別創(chuàng)造了前所未有的機(jī)會(huì)，是雷達(dá)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。逆合成孔徑雷達(dá)成像技術(shù)作為雷達(dá)成像技術(shù)的一個(gè)重要分支，主要應(yīng)用于對(duì)空中或者空間以及艦船等目標(biāo)的成像。成像的前提是檢測(cè)到目標(biāo)，及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)目標(biāo)也是非常重要的一環(huán)。本文主要研究寬窄帶雷達(dá)的目標(biāo)檢測(cè)以及成像。論文內(nèi)容可概括為如下五部分：
　　 第一

2、部分，首先對(duì)目標(biāo)跟蹤所涉及的目標(biāo)測(cè)速問(wèn)題進(jìn)行探討。利用寬帶包絡(luò)對(duì)齊的包絡(luò)移動(dòng)量與窄帶測(cè)距的距離之和得到目標(biāo)的實(shí)際距離，并對(duì)其進(jìn)行曲線擬合，從而得到目標(biāo)的實(shí)際速度。相比于傳統(tǒng)的窄帶測(cè)速，利用寬窄帶聯(lián)合包絡(luò)測(cè)速的方法得到的速度估計(jì)其估計(jì)方差更小，估計(jì)也更為精確。同時(shí)也考慮了將寬窄帶包絡(luò)和窄帶信號(hào)的多普勒信息兩者聯(lián)合起來(lái)，借助于多普勒分析，可以達(dá)到更高的測(cè)速精度。
　　 第二部分，提出了兩種窄帶環(huán)境下的單目標(biāo)檢測(cè)方法。通過(guò)構(gòu)造相應(yīng)的相

3、位補(bǔ)償函數(shù)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的相干化，從而通過(guò)簡(jiǎn)單的快速傅立葉變換(FFT)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)能量的積累。一種方法是利用稀疏Radon變換的方法進(jìn)行參數(shù)的估計(jì)，而另一種方法則是通過(guò)修正的Keystone變換的方法來(lái)獲得目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)可以看出，所提方法可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)能量的有效積累，從而有利于目標(biāo)的檢測(cè)。
　　 第三部分，提出了兩種適用于窄帶環(huán)境下的多目標(biāo)檢測(cè)方法?；谛盘?hào)分離的多目標(biāo)檢測(cè)方法和基于Clean技術(shù)的多目標(biāo)檢測(cè)方法，兩者都

4、是實(shí)現(xiàn)信號(hào)的相干化然后利用FFT檢測(cè)目標(biāo)，但是前者需要先對(duì)信號(hào)進(jìn)行分離，涉及到調(diào)頻率的搜索，因此其適用于SNR較高的情況，而后者由于Keystone變換對(duì)回波的SNR不敏感，更適用于SNR較低的情況。
　　 第四部分，對(duì)寬帶信號(hào)環(huán)境下的單目標(biāo)和多目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。首先利用寬帶信號(hào)的相鄰相關(guān)可以對(duì)回波信號(hào)的相位項(xiàng)進(jìn)行降階的性質(zhì)，并結(jié)合時(shí)間.調(diào)頻率變化以及二階Keystone變換完成對(duì)信號(hào)的彎曲和走動(dòng)的校正，從而最終實(shí)現(xiàn)

5、對(duì)單目標(biāo)信號(hào)能量的積累檢測(cè)。對(duì)于多目標(biāo)的情況，提出了兩種方法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，第一種方法是對(duì)一個(gè)距離頻域單元信號(hào)進(jìn)行處理，第二種方法是對(duì)相關(guān)后的結(jié)果進(jìn)行處理，兩種方法都利用了Radon模糊變換，但是由于后者進(jìn)行了相關(guān)處理，各個(gè)散射點(diǎn)的能量被集中了，因而更有利于目標(biāo)的檢測(cè)。
　　 第五部分，提出了一種基于多項(xiàng)式傅立葉變換并結(jié)合Clean技術(shù)的ISAR瞬時(shí)成像方法。該方法對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的平動(dòng)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)并進(jìn)行補(bǔ)償，然后對(duì)每一個(gè)距離單元的散