寬帶雷達(dá)目標(biāo)時(shí)域檢測(cè)算法研究.pdf

1、寬帶雷達(dá)與窄帶雷達(dá)相比,優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在:可提高雷達(dá)對(duì)雜波中目標(biāo)的檢測(cè)能力；可更靈活地設(shè)計(jì)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(gè)重要方向。但目前對(duì)寬帶雷達(dá)的應(yīng)用主要集中在目標(biāo)成像、識(shí)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(cè),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(jià)值。本論文圍繞寬帶雷達(dá)目標(biāo)時(shí)域檢測(cè)問(wèn)題展開(kāi),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(duì)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(cè)中的兩個(gè)難點(diǎn):由目標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)引起的回波相位變化,和由平動(dòng)引起的相參處理期間目標(biāo)的越距離單元走動(dòng),并介紹了目標(biāo)回波平動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆椒?包絡(luò)對(duì)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(cè)問(wèn)題。首先分析了寬帶雷達(dá)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)和存在的問(wèn)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(cè)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(cè)性能的難點(diǎn)在于無(wú)法獲取目標(biāo)散射中心分布的先驗(yàn)信息。從解決這一問(wèn)題入手,提出了一種基于多量化門(mén)限的二進(jìn)制積累檢測(cè)算法,理論分析和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的仿真實(shí)驗(yàn)證明,在無(wú)法獲取目標(biāo)散射中心分布先驗(yàn)信息條件下,對(duì)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(cè)算法相比,計(jì)算簡(jiǎn)單,易于硬件實(shí)現(xiàn),并具有更穩(wěn)健的檢測(cè)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(dòng)目標(biāo)特征檢測(cè)問(wèn)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(dòng)的寬帶雷達(dá)目標(biāo),其距離-慢時(shí)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(jì)一種基于哈夫變換的檢測(cè)算法,對(duì)其性能進(jìn)行了完整的理論分析,最后通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該檢測(cè)算法可對(duì)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(cè)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(cè)問(wèn)題。首先針對(duì)低信噪比環(huán)境中包絡(luò)對(duì)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(shí)延平移量的包絡(luò)對(duì)齊新方法。在此基礎(chǔ)上,從脈間和脈內(nèi)信號(hào)能量積累的思路出發(fā),設(shè)計(jì)了兩種檢測(cè)算法。前者從觀測(cè)數(shù)據(jù)中估計(jì)初相,用估計(jì)出的導(dǎo)向矢量對(duì)脈間信號(hào)進(jìn)行相參積累；后者采用目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的基于主分量分析的子空間對(duì)脈內(nèi)信號(hào)進(jìn)行次優(yōu)匹配接收。理論說(shuō)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(cè)算法相比,這兩種算法顯著地提高了寬帶雷達(dá)的檢測(cè)性能。