文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
宽带雷达目标检测与跟踪方法
姓名:于江微
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:刘宏伟
201202
摘要相比窄带雷达,宽带雷达在许多方面都具有突出优势,例如能够更加精确地进行参数估计,获得更多的目标和环境信息,同时可以更加灵活的进行波形优化,因此研究宽带雷达信号处理具有重要的理论意义和工程价值。本文主要对宽带雷达信号处理中的参数估计、目标跟踪与检测三方面的基本理论和技术进行了研究。具体工作可概括如下:米畲笏迫还兰品椒ɡ砺弁频级嗌⑸涞隳勘昴P偷氖毖庸兰莆蟛罟剑并根据双程时延与距离二者之间的关系推导出距离估计误差;然后研究了制约距离精度的因素,并通过对斯威林Ⅲ模型的仿真实验验证理论推导结果的准确性。治霰冉霞钢殖<目泶状锔俜椒ǖ男阅苡帕印J紫壤米短迥勘昴拟导弹头在雷达测量范围内的运动场景;接下来在已检测到目标的假设条件下,基于单次回波分析比较这几种方法的跟踪性能:最后利用多脉冲相参积累抑制噪声,在低信噪比背景下跟踪模拟目标。芯扛咚乖肷肪持谢诙喔鱿嗖温龀寤夭ǖ目泶状锬勘昙觳馕侍狻J先介绍宽带雷达目标多次脉冲的理论模型,并根据工程应用中宽带雷达和目标参数得到其应用模型;随后介绍根据准则设计的广义似然比检测器,并在噪声协方差矩阵和目标速度未知时对检测器做进一步研究;最后设计了一种基于加权顺序统计和多脉冲相参积累的宽带雷达检测方法,并将该方法与最优检测和常规检测进行比较分析。关键词:宽带雷达距离精度目标跟踪相参积累加权顺序统计
宽带雷达目标检测与跟踪方法
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宽带雷达目标检测与跟踪方法
还能改善雷达的估计和识别性能删。美国国防部的学者在年国际雷达第一章绪论雷达信号处理的研究背景及意义现用的常规雷达,由于其较低的分辨率,常将观测目标作为“点”目标处理。雷达的功能是对目标进行检测和跟踪,这样就可以实现对空域或者海域的监视及武器控制等方面的要求。而现代雷达的特点,除了完成对目标的检测和跟踪外,还要求能对目标类型进行分类和识别。高分辨率雷达实现目标成像是分类、识别的一个重要手段,也是全天候实时侦查的重要手段,在实施精确打击中有着重要作用。第二次世界大战结束时,雷达的距离分辨率已达到小于,但对于处目标的方位线分辨率则大于R虼耍兰臀迨甏状锛际跹芯康重要课题是如何明显改善距离和方位分辨率。用机载和空载雷达进行合成孔径测绘,通过对宽带反射数据采集和相参处理,提高了空间分辨率,获得观测对象的清晰图像,并且能提供关于地球资源的丰富信息。因而雷达除了侦查、测绘之外,还能提供地质、农业和海洋学方面的应用【。二十世纪六十年代开始,数字处理用于合成孔径雷达【俊J执硭淙桓丛樱但它的优点是精确和灵活。数字处理设备可装在载机蚱渌硕教上,只要数字部件的运动速度够快,就可在载机上作实时处理。二十世纪七十年代,通过理论上的进一步发展以及大规模集成电路和大容量高速电子计算机的问世,微波成像雷达得以实现【俊N⒉ㄓ幸欢ǖ囊洞睾偷乇泶┩改芰Γ沟锰讲馐侗鹨文标成为可能。二十世纪九十年代,雷达信号处理技术迅速发展。意大利著名学者于年提出在进行目标探测时利用宽带信号具有较大的潜力。在理想情况或者相同的功率孔径积的条件下,宽带雷达相比窄带雷达可有十几个分贝的增益,但同时他也指出应用宽带信号的问题所在:不易得到目标和目标相对雷达姿态角的先验信息【U庵螅渌易ḿ已д咭捕伎U沽讼嘤Φ难芯浚⒃诓ㄐ斡呕计理论上取得一定进展。利用波形优化,不仅能够使雷达的探测性能得到提高,会议上指出,基于宽带雷达的自适应发射波形捷变,可能是雷达技术发展的一个重要趋势【在信息化社会,雷达已成为使战争与科学产生巨大变化的重要技术之一。随着信号处理理论的发展,数字化技术的应用和各种学科间的交叉渗透,雷达信号处理的迅猛发展【。
宽带雷达的研究现状二十世纪中叶,,并研究讨论了一种被称为“自适应线性门限逻辑单元哪J绞侗鸱桨浮緇:七十年代,自适应动目标显示开始应用于雷达;八十年代出现了自适应波束形成算法;现在自适应信号处理技术已在雷达中得到了比较广泛的应用。在雷达目标识别中,子波分析、模糊理论、神经网络、分形算法等理论得到越来越广泛的应用,‘以数据信息挖掘为代表的人工智能技术也正在引入【俊现代雷达面临着综合性电子干扰、反辐射导弹、低空和超低空突防以及目标隐身技术四大威胁,这就要求现代雷达具有反地物、抗积极和消极干扰、反隐身和自身生存能力,信号具有频率捷变、波形参数捷变和自适应跳频的能力【O比窄带雷达,宽带雷达的优势主要体现在:带宽的增加可以使雷达获得更多的目标信息,实现雷达成像以及可靠的目标分类与识别:高距离分辨率使其定位更加精确;更强的抗有源干扰和无源干扰的能力