太赫兹无线电引信杂波抑制与目标检测研究
发布时间：2021-07-19 14:05
太赫兹探测技术是近年来新兴的一种探测技术,通过电磁波反射回来的回波信号对目标进行探测及成像。由于其较强的抗干扰能力以及较高的距离分辨率,太赫兹探测技术被广泛地应用于军用和民用领域。在太赫兹引信的应用中,目标信号通常会淹没于地面杂波信号之中,无法进行目标检测及成像。此外,目标运动同样影响目标探测的准确性。针对上述问题,本文的主要内容包括:（1）太赫兹无线电引信对地面运动目标探测时,由于地面强散射点分布的随机性和强方向性导致地杂波谱起伏剧烈。而平台的高速运动,又使得杂波谱偏移和展宽严重,这给地面目标检测带来极大困难。针对上述问题提出了一种自适应高斯频域对消滤波方法,即通过精确估计杂波谱中心及谱宽,建立相应的高斯型杂波模型,然后利用回波频域信号与此杂波模型对消处理。与现有方法相比,在测量方式相同的情况下,本文算法的杂波抑制效果更优。（2）讨论了扩展目标检测问题,由于引信与目标的相对运动会引起高分辨距离像剧烈变形,从而严重影响对目标的检测。针对该问题,本文提出了一种基于波形对比度最优的扩展动目标恒虚警检测方法。仿真实验表明该方法可以很好的完成运动目标的速度补偿,同时在低信噪比的情况下也具有很好...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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３．３杂波抑制的仿真??３．３．１仿真实验??根据图３．２所示建立系统模型，在输入信杂比为－６．０２ｄＢ的条件下，通过Ｍａｔｌａｂ仿??真得到两组回波数据。其中分别包含径向速度为６ｍ／ｓ和１３ｍ／ｓ的目标信号，回波信号??的频域波形如图３．３（ａ）、３．３（ｂ）所示。从图中可以看出目标信号淹没在地杂波之中。??１ｎ—；?：?；?；?１?１ｎ?｜?｜?！?｜??；?！?；?！?：?Ｉ?！?！?！??〇．８．…－……ｆ?＋－－丨……………?。＋８丨－｜『Ｈ……卜－ｉ?ｉ?ｊ?－??：丨?ＩｌｆｅｌｉｔｉｉＪ。＋??０．２?３?４?５?０??４?０?１?２?３?４?５??频率／Ｈｚ?ｘ１０?频率／（）ｚ?ｘ１〇４??（ａ）目标径向速度６ｍ／ｓ?（ｂ）目标径向速度１３ｍ／ｓ??图３．３回波信号频域图??将回波信号分别通过自适应频域滤波法杂波抑制后得到的功率谱图如图３．４（ａ）、??３．４（ｂ）所示，对于径向速度为１３ｍ／ｓ的目标，自适应频域滤波法可以做到很好的杂波抑??制效果。但对于径向速度为６ｍ／ｓ的目标，由于目标处在主杂波区域内，该方法已失效。??１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?｜?Ｉ?Ｉ?Ｉ??ｉｉｉｉ?ｉ＇ｌｌ??！?｜?Ｉ?ｊ?Ｉ，?！?！?！?Ｉ?Ｉ??０．８?－ｉ?－＊■■■?Ｈ—「?ｆ??０．８??－ｉ?ｉ－?－ｉ?ｆ—???蟹?〇．６?墙「｛…卜卜?．｜?盤?〇．６?＾?卜－……
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【参考文献】：
期刊论文
[1]超高灵敏度太赫兹超导探测技术发展[J]. 李婧,张文,缪巍,史生才. 中国光学. 2017(01)
[2]太赫兹技术在引信中应用的探讨[J]. 王海彬,黄峥,文瑞虎. 探测与控制学报. 2016(06)
[3]非均匀不稳定表面粗糙目标的太赫兹波段散射特性分析[J]. 李昌泽,童创明,王童,王伟杰,齐立辉. 红外与毫米波学报. 2016(02)
[4]基于联合概率加权的高分辨雷达目标点迹处理[J]. 李思奇,陈怀新. 电讯技术. 2014(06)
[5]基于图像对比度最优的频率步进ISAR成像方法[J]. 陈杰,肖怀铁,范红旗,宋志勇. 国防科技大学学报. 2014(01)
[6]太赫兹固态电子器件和电路[J]. 金智,丁芃,苏永波,张毕禅,汪丽丹,周静涛,杨成樾,刘新宇. 空间电子技术. 2013(04)
[7]一种新型探测技术在空空导弹近炸引信领域的应用探究[J]. 杨若愚,涂建平,梁谦. 航空兵器. 2013(03)
[8]基于肖特基势垒二极管的太赫兹固态倍频源和检测器研制[J]. 姚常飞,周明,罗运生,许从海,寇亚男,陈以钢. 电子学报. 2013(03)
[9]杂波谱中心频率的估计方法研究[J]. 高一栋,张艳,牟聪. 火控雷达技术. 2012(04)
[10]高分辨雷达扩展目标检测算法研究[J]. 陈新亮,王丽,柳树林,曾涛. 中国科学:信息科学. 2012(08)
博士论文
[1]太赫兹雷达目标探测关键技术研究[D]. 喻洋.电子科技大学 2016
[2]雷达导引头低空目标检测理论与方法研究[D]. 杨勇.国防科学技术大学 2014
[3]太赫兹雷达系统总体与信号处理方法研究[D]. 李晋.电子科技大学 2010
硕士论文
[1]220GHz太赫兹倍频链路研究[D]. 闵应存.电子科技大学 2017
[2]雷达信号杂波抑制方法的研究及其实现[D]. 师浩斌.西安科技大学 2014
[3]毫米波导引头高分辨成像及检测算法研究[D]. 高杰.哈尔滨工业大学 2013
[4]近程毫米波雷达地面目标检测[D]. 吴代龙.南京理工大学 2013
[5]雷达中频信号的数字化采集处理[D]. 郑小姣.大连海事大学 2010
[6]频率步进雷达导引头信号处理系统研究[D]. 王绍江.南京理工大学 2007
[7]雷达信号模糊函数理论研究与仿真[D]. 孙亚东.武汉理工大学 2007
[8]机载雷达杂波抑制技术的研究[D]. 王洁.电子科技大学 2006
[9]巡航导弹对地精确攻击技术研究[D]. 左霖.南京航空航天大学 2006
本文编号：3290837
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２回波信号一维距离像??由距离分辨率公式：??
３．３杂波抑制的仿真??３．３．１仿真实验??根据图３．２所示建立系统模型，在输入信杂比为－６．０２ｄＢ的条件下，通过Ｍａｔｌａｂ仿??真得到两组回波数据。其中分别包含径向速度为６ｍ／ｓ和１３ｍ／ｓ的目标信号，回波信号??的频域波形如图３．３（ａ）、３．３（ｂ）所示。从图中可以看出目标信号淹没在地杂波之中。??１ｎ—；?：?；?；?１?１ｎ?｜?｜?！?｜??；?！?；?！?：?Ｉ?！?！?！??〇．８．…－……ｆ?＋－－丨……………?。＋８丨－｜『Ｈ……卜－ｉ?ｉ?ｊ?－??：丨?ＩｌｆｅｌｉｔｉｉＪ。＋??０．２?３?４?５?０??４?０?１?２?３?４?５??频率／Ｈｚ?ｘ１０?频率／（）ｚ?ｘ１〇４??（ａ）目标径向速度６ｍ／ｓ?（ｂ）目标径向速度１３ｍ／ｓ??图３．３回波信号频域图??将回波信号分别通过自适应频域滤波法杂波抑制后得到的功率谱图如图３．４（ａ）、??３．４（ｂ）所示，对于径向速度为１３ｍ／ｓ的目标，自适应频域滤波法可以做到很好的杂波抑??制效果。但对于径向速度为６ｍ／ｓ的目标，由于目标处在主杂波区域内，该方法已失效。??１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?｜?Ｉ?Ｉ?Ｉ??ｉｉｉｉ?ｉ＇ｌｌ??！?｜?Ｉ?ｊ?Ｉ，?！?！?！?Ｉ?Ｉ??０．８?－ｉ?－＊■■■?Ｈ—「?ｆ??０．８??－ｉ?ｉ－?－ｉ?ｆ—???蟹?〇．６?墙「｛…卜卜?．｜?盤?〇．６?＾?卜－……
３．３杂波抑制的仿真??３．３．１仿真实验??根据图３．２所示建立系统模型，在输入信杂比为－６．０２ｄＢ的条件下，通过Ｍａｔｌａｂ仿??真得到两组回波数据。其中分别包含径向速度为６ｍ／ｓ和１３ｍ／ｓ的目标信号，回波信号??的频域波形如图３．３（ａ）、３．３（ｂ）所示。从图中可以看出目标信号淹没在地杂波之中。??１ｎ—；?：?；?；?１?１ｎ?｜?｜?！?｜??；?！?；?！?：?Ｉ?！?！?！??〇．８．…－……ｆ?＋－－丨……………?。＋８丨－｜『Ｈ……卜－ｉ?ｉ?ｊ?－??：丨?ＩｌｆｅｌｉｔｉｉＪ。＋??０．２?３?４?５?０??４?０?１?２?３?４?５??频率／Ｈｚ?ｘ１０?频率／（）ｚ?ｘ１〇４??（ａ）目标径向速度６ｍ／ｓ?（ｂ）目标径向速度１３ｍ／ｓ??图３．３回波信号频域图??将回波信号分别通过自适应频域滤波法杂波抑制后得到的功率谱图如图３．４（ａ）、??３．４（ｂ）所示，对于径向速度为１３ｍ／ｓ的目标，自适应频域滤波法可以做到很好的杂波抑??制效果。但对于径向速度为６ｍ／ｓ的目标，由于目标处在主杂波区域内，该方法已失效。??１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?｜?Ｉ?Ｉ?Ｉ??ｉｉｉｉ?ｉ＇ｌｌ??！?｜?Ｉ?ｊ?Ｉ，?！?！?！?Ｉ?Ｉ??０．８?－ｉ?－＊■■■?Ｈ—「?ｆ??０．８??－ｉ?ｉ－?－ｉ?ｆ—???蟹?〇．６?墙「｛…卜卜?．｜?盤?〇．６?＾?卜－……
【参考文献】：
期刊论文
[1]超高灵敏度太赫兹超导探测技术发展[J]. 李婧,张文,缪巍,史生才. 中国光学. 2017(01)
[2]太赫兹技术在引信中应用的探讨[J]. 王海彬,黄峥,文瑞虎. 探测与控制学报. 2016(06)
[3]非均匀不稳定表面粗糙目标的太赫兹波段散射特性分析[J]. 李昌泽,童创明,王童,王伟杰,齐立辉. 红外与毫米波学报. 2016(02)
[4]基于联合概率加权的高分辨雷达目标点迹处理[J]. 李思奇,陈怀新. 电讯技术. 2014(06)
[5]基于图像对比度最优的频率步进ISAR成像方法[J]. 陈杰,肖怀铁,范红旗,宋志勇. 国防科技大学学报. 2014(01)
[6]太赫兹固态电子器件和电路[J]. 金智,丁芃,苏永波,张毕禅,汪丽丹,周静涛,杨成樾,刘新宇. 空间电子技术. 2013(04)
[7]一种新型探测技术在空空导弹近炸引信领域的应用探究[J]. 杨若愚,涂建平,梁谦. 航空兵器. 2013(03)
[8]基于肖特基势垒二极管的太赫兹固态倍频源和检测器研制[J]. 姚常飞,周明,罗运生,许从海,寇亚男,陈以钢. 电子学报. 2013(03)
[9]杂波谱中心频率的估计方法研究[J]. 高一栋,张艳,牟聪. 火控雷达技术. 2012(04)
[10]高分辨雷达扩展目标检测算法研究[J]. 陈新亮,王丽,柳树林,曾涛. 中国科学:信息科学. 2012(08)
博士论文
[1]太赫兹雷达目标探测关键技术研究[D]. 喻洋.电子科技大学 2016
[2]雷达导引头低空目标检测理论与方法研究[D]. 杨勇.国防科学技术大学 2014
[3]太赫兹雷达系统总体与信号处理方法研究[D]. 李晋.电子科技大学 2010
硕士论文
[1]220GHz太赫兹倍频链路研究[D]. 闵应存.电子科技大学 2017
[2]雷达信号杂波抑制方法的研究及其实现[D]. 师浩斌.西安科技大学 2014
[3]毫米波导引头高分辨成像及检测算法研究[D]. 高杰.哈尔滨工业大学 2013
[4]近程毫米波雷达地面目标检测[D]. 吴代龙.南京理工大学 2013
[5]雷达中频信号的数字化采集处理[D]. 郑小姣.大连海事大学 2010
[6]频率步进雷达导引头信号处理系统研究[D]. 王绍江.南京理工大学 2007
[7]雷达信号模糊函数理论研究与仿真[D]. 孙亚东.武汉理工大学 2007
[8]机载雷达杂波抑制技术的研究[D]. 王洁.电子科技大学 2006
[9]巡航导弹对地精确攻击技术研究[D]. 左霖.南京航空航天大学 2006
本文编号：3290837
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