当前位置:主页 > 科技论文 > 网络通信论文 >

穿墙成像雷达墙体杂波抑制技术研究

发布时间:2019-02-26 14:40
【摘要】:穿墙成像雷达利用电磁波的穿透特性,结合多种宽带信号和天线体制可对探测区域进行二维成像,不仅能够发现建筑物内的静止和运动目标,还能够对目标进行定位和跟踪,在军事、反恐、救灾等领域有着重要的应用价值。穿墙成像雷达发射的信号在穿透墙体的同时,大部分能量将直接返回,造成高瞬时功率的直达波信号;此外,部分信号在墙体介质内发生多次反射,形成持续时间较长的振铃干扰。以上墙体杂波严重干扰了对回波中相对微弱的目标信号的检测,研究如何消除墙体杂波,对提高穿墙成像雷达的性能具有重要意义。针对上述问题,本文首先分析了信号与墙体的作用机理,研究了穿墙成像的信号体制、收发模式、墙体杂波抑制原理等基本理论,通过处理仿真数据考察了不同收发模式下典型杂波抑制算法的有效性。在此基础上,研究了如何利用独立分量分析对直达波干扰进行抑制的问题,在回波域建立了算法模型,并针对采用多收多发模式时,因收发通道数量少而导致的观察信号不足问题,提出了一种采用单通道多次快拍数据建立观察矩阵,来分离直达波与目标信号的方法,仿真及实测数据处理结果表明,该方法可达到较好的直达波抑制效果。针对残余墙体杂波对目标信号的干扰问题,提出了基于稀疏盲解卷积算法的干扰抑制方法。引入了一般盲解卷积算法模型,重点分析了稀疏盲解卷积算法原理,讨论了残余回波的稀疏性及其量化方式。在此基础上研究了结合参数化建模与信号稀疏分解的稀疏盲解卷积算法,并针对全局参数优化方法的不足提出了局部优化的策略。最后通过仿真试验对比了不同算法的杂波抑制效果。
[Abstract]:Through-wall imaging radar makes use of the penetrating characteristics of electromagnetic waves, combined with a variety of broadband signals and antenna systems, can carry out two-dimensional imaging of the detection area, not only can find the static and moving targets in the building, but also can locate and track the targets. In the military, counter-terrorism, disaster relief and other fields have important application value. When the signal transmitted by the wall-penetrating imaging radar penetrates the wall, most of the energy will be returned directly, which will result in the direct wave signal with high instantaneous power. In addition, some signals are reflected in the wall medium many times, forming a longer duration of ringing interference. The above wall clutter seriously interferes with the detection of the relatively weak target signal in the echo. The research on how to eliminate the wall clutter is of great significance for improving the performance of the wall-penetrating imaging radar. In order to solve the above problems, this paper first analyzes the mechanism of the signal and the wall, studies the signal system of the wall-through imaging, the mode of receiving and receiving, the principle of the wall clutter suppression, and so on. The effectiveness of typical clutter suppression algorithms in different transceiver modes is investigated by processing simulation data. On this basis, the problem of how to suppress direct wave interference by independent component analysis is studied. The algorithm model is established in the echo domain, and the multi-receiving and multi-transmission mode is used to solve the problem. Due to the shortage of observation signals due to the small number of receiving and transmitting channels, this paper presents a method to separate direct wave from target signal by using single channel multi-shot data to set up observation matrix. Simulation and measured data processing results show that: 1. This method can achieve better direct wave suppression effect. Aiming at the interference of residual wall clutter on target signal, a new interference suppression method based on sparse blind deconvolution algorithm is proposed. The general blind deconvolution algorithm model is introduced. The principle of sparse blind deconvolution algorithm is analyzed. The sparsity of residual echo and its quantization method are discussed. On this basis, a sparse blind deconvolution algorithm combining parametric modeling and signal sparse decomposition is studied, and a local optimization strategy is proposed to overcome the shortcomings of the global parameter optimization method. Finally, the clutter suppression effects of different algorithms are compared by simulation experiments.
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN957.52

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 胡可欣;胡爱明;;自适应杂波抑制技术在雷达中的应用[J];现代电子技术;2006年08期

2 吕雁;苏新主;;一种基于背景预测的红外杂波抑制新方法[J];系统工程与电子技术;2007年08期

3 牟妙辉;朱国富;贺峰;周智敏;;一种用于墙后静止人体微动特征检测的杂波抑制方法[J];电子技术;2010年02期

4 陈建春,徐少莹;多杂波抑制技术[J];系统工程与电子技术;2000年08期

5 叶少华,朱兆达,朱岱寅;一种改进的二端口杂波抑制干涉仪[J];系统工程与电子技术;2002年08期

6 施文武;;一种多频道运动杂波抑制技术[J];现代电子技术;2006年14期

7 窦泽华;张仕元;李明;;基于雷达回波识别的杂波抑制[J];信号处理;2009年08期

8 刘涛;张永;栾金龙;刘振华;马红光;;非正侧视阵近程杂波抑制鲁棒俯仰滤波算法[J];现代雷达;2010年12期

9 J.P.赖利;;模糊距离杂波对杂波抑制的限制[J];雷达与对抗;1990年04期

10 科卞;自适应杂波抑制技术[J];电子科技大学学报;1992年04期

相关会议论文 前3条

1 张蓓;刘家学;吴仁彪;;探地雷达子空间地杂波抑制方法研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年

2 吴仁彪;刘家学;张蓓;;探地雷达地杂波抑制方法研究进展[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年

3 王玲;逯贵祯;肖怀宝;;一种适合机载多通道SAR低速目标的地杂波抑制新方法[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年

相关重要报纸文章 前1条

1 吴巍 李宏宇;203所宽带捷变频信号源填补国内空白[N];中国航天报;2011年

相关博士学位论文 前7条

1 代保全;机载数字阵列雷达非均匀杂波抑制方法研究[D];西安电子科技大学;2015年

2 李学仕;高分辨率宽测绘带SAR动目标处理方法研究[D];西安电子科技大学;2015年

3 姜磊;稳健的杂波抑制与参数估计方法研究[D];西安电子科技大学;2016年

4 伍勇;空时自适应杂波抑制[D];清华大学;2008年

5 曹杨;机载雷达非自适应杂波抑制方法研究[D];西安电子科技大学;2014年

6 吴宏刚;时空非平稳强杂波抑制与微弱运动目标检测技术[D];电子科技大学;2006年

7 张增辉;天基雷达空时自适应杂波抑制技术[D];国防科学技术大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈文驰;基于目标杂波区分的杂波抑制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 窦道祥;MIMO-OTH雷达中的多模传播与杂波抑制研究[D];电子科技大学;2015年

3 翟雯;基于空时自适应处理技术的雷达非均匀杂波抑制方法研究[D];电子科技大学;2014年

4 董烁烁;机载阵列雷达杂波抑制方法研究[D];西安电子科技大学;2014年

5 张斓子;穿墙成像雷达杂波抑制与目标检测技术研究[D];国防科学技术大学;2013年

6 赵中兴;建筑物透视探测人体成像技术研究[D];电子科技大学;2014年

7 卢骁;雷达旁瓣相消和杂波抑制的研究与实现[D];西安电子科技大学;2014年

8 郑梦;微波探墙成像中的杂波抑制算法研究[D];北京理工大学;2016年

9 宿愿;基于多分辨分析的电离层杂波抑制方法的研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

10 朱洹锐;天波雷达自适应海杂波抑制算法研究[D];电子科技大学;2016年



本文编号:2430875

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/2430875.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户158a2***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com