基于极化信息的高频地波雷达目标检测技术研究

发布时间：2017-06-13 08:04

  本文关键词：基于极化信息的高频地波雷达目标检测技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高频地波雷达具有系统可靠性高、探测区域广、反隐身等突出优势,在军事和民用中有着巨大的应用价值。然而电离层杂波、海杂波、电台干扰等诸多不利因素的存在,增加了高频地波雷达目标检测的困难。本课题基于高频地波雷达的回波特性,重点结合极化信息对高频地波雷达的目标检测技术进行研究。全文主要研究内容如下:1、高频地波雷达背景杂波建模。在统计的基础上,针对高频地波雷达实测数据进行统计模型的拟合,对不同统计模型进行参数估计并对拟合结果进行拟合优度检验,最后确定对数正态分布能更好地模拟真实背景杂波。2、对恒虚警检测技术在高频地波雷达中的应用进行了研究。首先对log-t检测器的检测性能进行了理论分析,在此基础上根据高频地波雷达的背景杂波分布特点提出二维双门限检测方法并加入仿真目标进行了分析,仿真结果印证了理论分析的正确性,并说明该算法在实际工程中的可行性。最后根据目标在高频雷达速度距离谱中的扩展特性提出基于目标扩展性的二维检测算法,并分析了该方法的有效性。3、研究了极化检测方法在高频地波雷达中的应用。利用统计方法对高频地波雷达回波的极化特性进行了分析,结果表明电离层杂波与目标在极化角上存在差异。针对高频地波雷达的极化特点,对极化张成检测器进行改进并提出适用于高频地波雷达的SD-PA检测算法。通过理论分析和实验仿真证明极化信息的引入使高频地波雷达的目标检测性能有了明显提高。4、研究了高频地波雷达中的联合检测方法。通过目标和杂波的极化角功率分布谱分析了实现联合检测的可行性。提出级联检测算法和协同检测方法,并通过加入仿真目标分析了不同算法的性能,结果证明协同检测算法是一种可以在工程中实现且具有较高检测效率的方法。5、研究了TBD检测技术在高频地波雷达中的应用。在TBD基本检测方法的基础上结合高频地波雷达极化特性提出基于极化信息的TBD检测新方法,并基于实测数据对该算法的航迹跟踪能力和检测概率进行了分析。
【关键词】：高频地波雷达 恒虚警检测 极化检测 协同检测方法 检测前跟踪
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题背景及研究目的和意义10-11
• 1.2 课题研究现状及分析11-13
• 1.2.1 高频雷达目标检测发展概况11
• 1.2.2 恒虚警检测研究现状11-12
• 1.2.3 极化检测发展现状12-13
• 1.2.4 TBD检测技术研究现状13
• 1.3 本文研究内容及结构13-15
• 第2章 高频地波雷达背景杂波建模15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 背景杂波分布模型拟合15-19
• 2.2.1 基本统计模型15-17
• 2.2.2 高频地波雷达实测数据拟合17-19
• 2.3 背景杂波模型参数估计19-22
• 2.3.1 基本参数估计方法19
• 2.3.2 高频地波雷达实测数据参数估计19-22
• 2.4 模型拟合检验22-24
• 2.4.1 拟合优度检验方法22-23
• 2.4.2 实测数据拟合优度分析23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 高频地波雷达恒虚警目标检测方法25-45
• 3.1 引言25
• 3.2 恒虚警检测模型25-29
• 3.2.1 恒虚警检测器分类26-27
• 3.2.2 基于瑞利分布的恒虚警检测器性能分析27-29
• 3.3 基于对数正态分布的恒虚警检测器29-34
• 3.3.1 Log-t检测策略29
• 3.3.2 对数正态分布杂波背景下的Log-t检测器29-31
• 3.3.3 Log-t CFAR检测器性能分析31-34
• 3.4 基于log-t检测器的二维双门限检测算法34-40
• 3.4.1 双门限检测方法原理34-36
• 3.4.2 二维双门限检测算法性能分析36-37
• 3.4.3 二维双门限检测算法仿真验证37-40
• 3.5 基于目标扩展性的检测算法40-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第4章 高频地波雷达极化检测方法45-59
• 4.1 引言45
• 4.2 极化基础理论45-49
• 4.2.1 电磁波极化的表示45-46
• 4.2.2 传统的极化检测方法46-49
• 4.3 高频地波雷达极化特性统计分析49-52
• 4.3.1 目标极化特性49-50
• 4.3.2 海杂波极化特性50-51
• 4.3.3 目标与杂波极化特性比较51-52
• 4.4 高频地波雷达极化检测方法52-58
• 4.4.1 基于高频地波雷达的极化张成检测器52-54
• 4.4.2 极化角检测器54-55
• 4.4.3 SD-PA检测方法55-56
• 4.4.4 SD-PA检测性能分析56-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第5章 高频地波雷达联合检测算法59-73
• 5.1 引言59
• 5.2 联合检测的可行性分析59-60
• 5.3 级联检测60-61
• 5.4 协同检测61-65
• 5.4.1 基于极化信息和恒虚警技术的协同算法61-62
• 5.4.2 协同算法的改进62-63
• 5.4.3 级联检测和协同检测性能对比63-65
• 5.5 基于极化信息的TBD检测新方法65-72
• 5.5.1 动态规划算法基本原理65-66
• 5.5.2 高频雷达中对TBD的改进66-68
• 5.5.3 基于极化信息TBD新算法流程68-69
• 5.5.4 TBD检测算法仿真分析69-72
• 5.6 总结72-73
• 结论73-75
• 参考文献75-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 李涛;吴嗣亮;曾海彬;侯舒娟;;基于动态规划的雷达检测前跟踪新算法[J];电子学报;2008年09期

2 张莹;牛朝阳;张光辉;;干扰条件下极化雷达目标检测性能分析[J];电子信息对抗技术;2014年05期

3 何友;黄勇;关键;陈小龙;;海杂波中的雷达目标检测技术综述[J];现代雷达;2014年12期

4 张鹏;张林让;;基于动态规划的雷达弱目标检测前跟踪算法[J];西北大学学报(自然科学版);2014年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 赵波;基于背景统计信息的高频雷达多目标TBD技术研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

  本文关键词：基于极化信息的高频地波雷达目标检测技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：446047