LFMCW雷達多目標檢測算法研究與實現(xiàn).pdf

1、線性調(diào)頻連續(xù)波（LFMCW）體制的雷達在近距離工作中所具有的特性使其在許多領(lǐng)域得到了比較廣泛的應(yīng)用，但相對于脈沖體制，LFMCW雷達在各方面的研究工作還有待完善。本文以實驗室Ka波段LFMCW雷達項目為背景，針對項目中提出的較強雜波環(huán)境下實時的對雷達探測范圍內(nèi)的多個運動目標進行檢測并給出運動目標的距離速度信息的具體要求，對LFMCW雷達信號處理系統(tǒng)的工作機理及設(shè)計要點進行了深入的分析，論文的主要工作包括以下幾個部分：
　　第一，對

2、線性調(diào)頻連續(xù)波雷達工作的理論基礎(chǔ)進行了比較系統(tǒng)的闡述。從雷達信號發(fā)射到最終解出所需目標信息，其中的各個環(huán)節(jié)均有所涉及，為后文的算法分析設(shè)計提供了理論依據(jù)。
　　第二，通過分析本實驗室Ka波段雷達系統(tǒng)功能及指標要求，本文設(shè)計了一套雷達信號處理算法方案，并對算法中的各個組成部分即MTI（動目標指示）、MTD（動目標檢測）、恒虛警率（CFAR）檢測、多目標配對距離速度去耦合等，分別通過Matlab仿真軟件進行了的仿真分析驗證，其中MTI

3、部分一節(jié)分析了一次對消和二次對消兩種方案，分析結(jié)果表明二次對消具有更好的性能但在 FPGA內(nèi)實現(xiàn)時會消耗更多的資源。MTD算法部分介紹了基于FFT和FIR的兩種算法方案，并分析了各自的優(yōu)缺點。CFAR部分，通過分析單元平均CFAR多目標環(huán)境下不太理想的檢測性能及有序統(tǒng)計 CFAR計算量達、不易工程時現(xiàn)的特點介紹了兩者相結(jié)合的 CFAR算法，并提出保證檢測性能的同時進一步簡化計算量的方法。多目標配對一節(jié)分析了交叉配對試逼近方法與MTD-頻

4、域配對法兩種，指出交叉法配對可靠性的不足和MTD-頻域配對法中目標特征參數(shù)對比過程難于實現(xiàn)，提出先比較速度通道數(shù)再比較幅值的配對方法，簡單易實現(xiàn)且仿真結(jié)果表明了該配對方式的有效性。
　　第三，通過Verilog硬件描述語言描述與調(diào)用Xilinx ISE13.3提供的IP核相結(jié)合，實現(xiàn)了基于單片F(xiàn)PGA芯片的Ka波段LFMCW雷達信號處理算法的Verilog編程實現(xiàn)與調(diào)試。
　　最后，通過與雷達系統(tǒng)中其他部件進行整機的聯(lián)合外場