机载外辐射源雷达微弱机动目标检测新方法
发布时间：2021-01-03 17:18
针对机载外辐射源雷达传统微弱目标检测方法运算量大、机动目标探测能力下降的问题,提出了机载外辐射源雷达微弱机动目标检测新方法.该方法首先对均匀分段、匹配滤波后的两通道信号进行参考信号多普勒补偿,并结合DPCA（Displaced Phase Center Antenna）技术实现杂波对消;然后采用Keystone变换校正径向速度引起的距离走动;最后应用匹配补偿函数解决径向加速度导致的目标能量分散问题.仿真结果表明,所提方法在Keystone变换之前抑制了杂波,克服了各通道进行Keystone变换导致的复杂度大的问题;匹配补偿函数的应用提高了机动目标的探测能力.
【文章来源】：湖南城市学院学报(自然科学版). 2020年05期
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
目标检测流程
?量大的问题﹒3仿真与分析本节利用仿真数据分析所提方法的目标检测性能，参数如下：载机平行基线方向飞行，飞行速度为200m/s；两接收天线间距为0.5m；发射信号载频为600MHz，带宽为8MHz；相参积累时间为0.5s，采样频率为10MHz；将相参积累时间内的数据进行均匀分段，分段后等效为1000个脉冲信号，每个脉冲的数据长度为5000；仿真场景设置150个杂波散射点，分布在1000~1014这15个距离单元；目标的延时单元、径向速度和径向加速度分别为1000，200m/s和20m/s2；参数ta的取值范围为[0,50]，搜索间隔为1﹒图3给出了所提方法各步骤的仿真结果﹒从图3a)可看出，匹配后接收通道存在目标和杂波信号，且目标信号淹没于杂波中﹒经过参考信号多普勒补偿和DPCA处理后，杂波被较好地抑制，在距离-多普勒平面可以检测目标，其结果如图3b)所示﹒图3c)给出了经过Keystone变换后的目标检测结果，Keystone变换可校正径向速度引起的距离走动，信噪比比图3b)提高约1.5dB﹒图3d)为校正径向加速度导致的目标走动的检测结果，从该结果可看出，所提方法可实现机动目标的多普勒走动校正，检测信噪比大大提高，验证了所提方法的有效性﹒图4给出了不同算法在距离维上的检测结果，可以发现所提算法的目标检测性能优于2种已有算法，其原因在于已有方法在Keystone变换的基础上，通过匹配补偿函数克服径向加速度导致的能量分散问题，提高了积累增益﹒仿真结果表明所提方法可提高机载外辐射源雷达微弱机动目标的探测能力﹒a)第一通道匹配结果b)杂波抑制结果c)Keystone变换结果d)匹配补偿结果图3所提方法各步骤检测结果图4不同方法检测结果4结论所提机载外辐射源雷达微弱机动目标检测算法避免了传统算法多次运用Keystone变换导致?
﹒图3给出了所提方法各步骤的仿真结果﹒从图3a)可看出，匹配后接收通道存在目标和杂波信号，且目标信号淹没于杂波中﹒经过参考信号多普勒补偿和DPCA处理后，杂波被较好地抑制，在距离-多普勒平面可以检测目标，其结果如图3b)所示﹒图3c)给出了经过Keystone变换后的目标检测结果，Keystone变换可校正径向速度引起的距离走动，信噪比比图3b)提高约1.5dB﹒图3d)为校正径向加速度导致的目标走动的检测结果，从该结果可看出，所提方法可实现机动目标的多普勒走动校正，检测信噪比大大提高，验证了所提方法的有效性﹒图4给出了不同算法在距离维上的检测结果，可以发现所提算法的目标检测性能优于2种已有算法，其原因在于已有方法在Keystone变换的基础上，通过匹配补偿函数克服径向加速度导致的能量分散问题，提高了积累增益﹒仿真结果表明所提方法可提高机载外辐射源雷达微弱机动目标的探测能力﹒a)第一通道匹配结果b)杂波抑制结果c)Keystone变换结果d)匹配补偿结果图3所提方法各步骤检测结果图4不同方法检测结果4结论所提机载外辐射源雷达微弱机动目标检测算法避免了传统算法多次运用Keystone变换导致的计算量大的问题，同时利用匹配补偿函数克服了目标径向加速度对积累增益的影响﹒仿真结果表明，与已有方法相比，所提方法可获得更优的机动目标探测性能，说明了所提方法的有效性﹒然而，本文主要研究了在机载外辐射源雷达体制下，存在单个机动目标场景的检测方法，对于如何在多机动目标场景中有效实现目标距离走动和多普勒走动校正，满足实际探测场景的不同需求，将是下一步的研究重点﹒参考文献：[1]BROWNJ,WOODBRIDGEK,STOVEA,etal.Airtargetdetectionusingairbornepassivebistaticradar[J].Electronics
【参考文献】：
期刊论文
[1]机载外辐射源雷达空时处理中距离徙动校正算法研究[J]. 杨鹏程,吕晓德,张丹,柴致海. 电子与信息学报. 2016(12)
[2]一种机载外辐射源雷达微弱目标检测方法[J]. 邓亚琦,王俊,武勇,王珏,罗振. 西安交通大学学报. 2017(02)
[3]机载外辐射源雷达杂波模型及特性分析[J]. 梁龙,万显荣,程丰,柯亨玉. 电波科学学报. 2014(04)
[4]外辐射源雷达高速加速微弱目标检测研究[J]. 杨金禄,单涛,陶然. 现代雷达. 2011(05)
[5]Keystone变换实现方法研究[J]. 王娟,赵永波. 火控雷达技术. 2011(01)
博士论文
[1]外辐射源雷达信号处理与目标跟踪方法研究[D]. 武勇.西安电子科技大学 2016
本文编号：2955191
【文章来源】：湖南城市学院学报(自然科学版). 2020年05期
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
目标检测流程
?量大的问题﹒3仿真与分析本节利用仿真数据分析所提方法的目标检测性能，参数如下：载机平行基线方向飞行，飞行速度为200m/s；两接收天线间距为0.5m；发射信号载频为600MHz，带宽为8MHz；相参积累时间为0.5s，采样频率为10MHz；将相参积累时间内的数据进行均匀分段，分段后等效为1000个脉冲信号，每个脉冲的数据长度为5000；仿真场景设置150个杂波散射点，分布在1000~1014这15个距离单元；目标的延时单元、径向速度和径向加速度分别为1000，200m/s和20m/s2；参数ta的取值范围为[0,50]，搜索间隔为1﹒图3给出了所提方法各步骤的仿真结果﹒从图3a)可看出，匹配后接收通道存在目标和杂波信号，且目标信号淹没于杂波中﹒经过参考信号多普勒补偿和DPCA处理后，杂波被较好地抑制，在距离-多普勒平面可以检测目标，其结果如图3b)所示﹒图3c)给出了经过Keystone变换后的目标检测结果，Keystone变换可校正径向速度引起的距离走动，信噪比比图3b)提高约1.5dB﹒图3d)为校正径向加速度导致的目标走动的检测结果，从该结果可看出，所提方法可实现机动目标的多普勒走动校正，检测信噪比大大提高，验证了所提方法的有效性﹒图4给出了不同算法在距离维上的检测结果，可以发现所提算法的目标检测性能优于2种已有算法，其原因在于已有方法在Keystone变换的基础上，通过匹配补偿函数克服径向加速度导致的能量分散问题，提高了积累增益﹒仿真结果表明所提方法可提高机载外辐射源雷达微弱机动目标的探测能力﹒a)第一通道匹配结果b)杂波抑制结果c)Keystone变换结果d)匹配补偿结果图3所提方法各步骤检测结果图4不同方法检测结果4结论所提机载外辐射源雷达微弱机动目标检测算法避免了传统算法多次运用Keystone变换导致?
﹒图3给出了所提方法各步骤的仿真结果﹒从图3a)可看出，匹配后接收通道存在目标和杂波信号，且目标信号淹没于杂波中﹒经过参考信号多普勒补偿和DPCA处理后，杂波被较好地抑制，在距离-多普勒平面可以检测目标，其结果如图3b)所示﹒图3c)给出了经过Keystone变换后的目标检测结果，Keystone变换可校正径向速度引起的距离走动，信噪比比图3b)提高约1.5dB﹒图3d)为校正径向加速度导致的目标走动的检测结果，从该结果可看出，所提方法可实现机动目标的多普勒走动校正，检测信噪比大大提高，验证了所提方法的有效性﹒图4给出了不同算法在距离维上的检测结果，可以发现所提算法的目标检测性能优于2种已有算法，其原因在于已有方法在Keystone变换的基础上，通过匹配补偿函数克服径向加速度导致的能量分散问题，提高了积累增益﹒仿真结果表明所提方法可提高机载外辐射源雷达微弱机动目标的探测能力﹒a)第一通道匹配结果b)杂波抑制结果c)Keystone变换结果d)匹配补偿结果图3所提方法各步骤检测结果图4不同方法检测结果4结论所提机载外辐射源雷达微弱机动目标检测算法避免了传统算法多次运用Keystone变换导致的计算量大的问题，同时利用匹配补偿函数克服了目标径向加速度对积累增益的影响﹒仿真结果表明，与已有方法相比，所提方法可获得更优的机动目标探测性能，说明了所提方法的有效性﹒然而，本文主要研究了在机载外辐射源雷达体制下，存在单个机动目标场景的检测方法，对于如何在多机动目标场景中有效实现目标距离走动和多普勒走动校正，满足实际探测场景的不同需求，将是下一步的研究重点﹒参考文献：[1]BROWNJ,WOODBRIDGEK,STOVEA,etal.Airtargetdetectionusingairbornepassivebistaticradar[J].Electronics
【参考文献】：
期刊论文
[1]机载外辐射源雷达空时处理中距离徙动校正算法研究[J]. 杨鹏程,吕晓德,张丹,柴致海. 电子与信息学报. 2016(12)
[2]一种机载外辐射源雷达微弱目标检测方法[J]. 邓亚琦,王俊,武勇,王珏,罗振. 西安交通大学学报. 2017(02)
[3]机载外辐射源雷达杂波模型及特性分析[J]. 梁龙,万显荣,程丰,柯亨玉. 电波科学学报. 2014(04)
[4]外辐射源雷达高速加速微弱目标检测研究[J]. 杨金禄,单涛,陶然. 现代雷达. 2011(05)
[5]Keystone变换实现方法研究[J]. 王娟,赵永波. 火控雷达技术. 2011(01)
博士论文
[1]外辐射源雷达信号处理与目标跟踪方法研究[D]. 武勇.西安电子科技大学 2016
本文编号：2955191
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