基于时、频域特征的风轮机雷达杂波检测与抑制

发布时间：2017-03-20 19:06

  本文关键词：基于时、频域特征的风轮机雷达杂波检测与抑制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为一种清洁能源和可再生能源的形式,近年来风能受到了全球各国的普遍关注,全球范围的风力发电装机容量逐年来呈现指数上升趋势。研究显示,风轮机会对它附近的航管监视雷达产生不利影响。风轮机雷达杂波的检测和抑制技术的研究,对于保障民航飞机的空中交通安全起着重要作用。首先,本文在雷达扫描模式下风轮机回波信号模型的基础上,分析了风轮机雷达回波在时域、频域和时频域的特征,为后面的风轮机雷达杂波的检测与抑制提供了理论基础。其次,针对航管监视雷达相干脉冲数少的问题,基于AR模型的超分辨率技术提高了雷达回波的多普勒频率分辨率,并针对风轮机叶片和雷达波束垂直的典型情况,提出了基于风轮机回波谱宽特征的杂波检测方法;针对风轮机叶片和雷达波束非垂直的情况,提出了基于风轮机微多普勒特征的杂波检测方法。仿真结果及理论分析证明了所提方法的有效性。最后,利用风轮机雷达回波的周期性实现了杂波抑制。针对扫描模式下风轮机雷达回波脉冲数少不能体现出杂波周期性的问题,论文首先基于GAPES方法实现了风轮机回波缺省数据的重构,进而基于周期特性实现了风轮机杂波的抑制。实验结果表明该风轮机雷达杂波抑制方法能够在保留飞机目标的前提下抑制风轮机杂波。
【关键词】：航管监视雷达 风轮机 时、频域特征 杂波检测 杂波抑制
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957.51
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 本文主要工作14-15
• 第二章 雷达扫描工作模式下风轮机回波特性15-22
• 2.1 引言15
• 2.2 雷达扫描工作模式下风轮机回波模型15-16
• 2.3 雷达扫描模式下风轮机回波的微多普勒特性16-21
• 2.3.1 周期图方法的基本原理16-17
• 2.3.2 短时傅里叶变换的基本原理17
• 2.3.3 雷达扫描模式下风轮机回波的微多普勒特性17-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 风轮机雷达杂波的检测22-42
• 3.1 引言22
• 3.2 基于谱宽特征的风轮机杂波检测22-26
• 3.2.1 基于AR模型的超分辨率技术22-24
• 3.2.2 基于谱宽特征的风轮机杂波检测24-26
• 3.3 基于风轮机微多普勒特征的杂波检测26-33
• 3.3.1 基于霍夫变换的风轮机叶片和雷达波束位置关系的分析26-28
• 3.3.2 叶片和雷达波束垂直时风轮机杂波及飞机目标检测28
• 3.3.3 叶片和雷达波束非垂直时风轮机杂波及飞机目标检测28-33
• 3.4 仿真结果及分析33-40
• 3.4.1 基于谱宽特征的风轮机杂波检测34-37
• 3.4.2 基于风轮机微多普勒特征的杂波检测37-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第四章 风轮机雷达杂波的抑制42-52
• 4.1 引言42
• 4.2 雷达扫描模式下风轮机缺省数据的重构42-46
• 4.2.1 风轮机回波一个周期内的脉冲数估计43
• 4.2.2 基于GAPES算法的风轮机缺省数据估计43-46
• 4.3 基于周期特性的风轮机杂波抑制46-48
• 4.4 仿真结果及分析48-51
• 4.4.1 风轮机回波缺省数据的重构48-49
• 4.4.2 风轮机雷达杂波的抑制49-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第五章 总结与展望52-53
• 5.1 本文工作总结52
• 5.2 后期工作展望52-53
• 参考文献53-58
• 附录58-60
• 致谢60-61
• 攻读硕士期间所发表论文61

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本文编号：258287