LFMCW雷達多目標(biāo)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(biāo)進行檢測并給出運動目標(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)指示）、MTD（動目標(biāo)檢測）、恒虛警率（CFAR）檢測、多目標(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)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