LFMCW雷达慢速弱目标检测技术研究
发布时间：2020-11-10 16:20
线性调频连续波(LFMCW)雷达具有体积小、重量轻、距离分辨力高、无距离盲区和抗截获能力强的优点,近年来受到广泛的关注,其理论技术和实际应用得到迅速的发展。尤其是对慢速弱目标的检测是现代雷达技术领域中的热点研究方向,检测前跟踪方法是实现雷达慢速弱目标检测的重要手段。本文围绕LFMCW雷达慢速弱目标检测问题,主要研究了目标能量长时间相参积累检测技术,基于动态规划算法的慢速弱目标检测技术以及雷达杂波环境下恒虚警检测技术。本文主要内容如下:1、针对雷达慢速弱目标的长时间能量积累会出现跨距离单元走动的现象,分别介绍了运动补偿波形算法和Radon-Fourier变换算法。提出了基于频率捷变和带宽捷变的运动补偿波形算法,能够从波形角度消除距离走动,从而使得目标能量能够有效地进行相参积累。推导了 LFMCW雷达中RFT算法的匹配滤波输出,验证了 RFT能够很好地实现目标长时间积累。2、针对非匀速运动目标模型下雷达慢速弱目标检测,介绍了基于动态规划算法的LFMCW雷达慢速弱目标检测前跟踪技术。介绍了动态规划目标检测的基本原理和方法步骤,分析了加权动态规划算法的检测性能。研究了动态规划方法在雷达弱目标检测中的应用,归纳了雷达弱目标处理的目标表示,系统模型和方法步骤,分析了值函数门限取值的方法并通过实测数据验证了该算法的正确性。3、针对LFMCW雷达恒虚警处理的韦布尔杂波多目标背景,利用该分布下杂波经过对数变换后统计量偏斜度为常数的特点,提出了一种基于偏斜度的恒虚警检测器,简称SK-CFAR。该方法在计算检测门限前使用偏斜度判别参考单元中是否存在干扰目标,在计算检测门限前将干扰目标剔除,实验仿真证明该算法能够提高在韦布尔杂波环境中的检测性能,并且在干扰目标数目检测以及算法复杂度上都有了很大的改善。
【学位单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TN957.51
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 线性调频连续波雷达研究背景及意义
1.1.2 雷达微弱目标检测方法研究背景及意义
1.1.3 恒虚警检测研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 线性调频连续波雷达国内外研究现状
1.2.2 雷达微弱目标检测方法国内外研究现状
1.2.3 恒虚警检测方法国内外研究现状
1.3 论文主要内容及内容安排
2 基于匀速运动模型的雷达慢速弱目标长时间积累算法
2.1 LFMCW雷达基本原理及信号处理技术
2.1.1 LFMCW雷达工作原理
2.1.2 LFMCW雷达距离速度去耦合
2.2 运动补偿波形算法
2.2.1 MCW算法基本原理
2.2.2 实验仿真与性能分析
2.3 Radon-Fourier变换算法
2.3.1 RFT算法的基本原理
2.3.2 RFT算法的二维匹配滤波输出
2.3.3 实验仿真与性能分析
2.4 本章小结
3 基于动态规划的雷达慢速弱目标积累算法
3.1 动态规划算法的基本原理
3.2 基于动态规划的目标检测前跟踪算法
3.2.1 系统模型
3.2.2 算法步骤
3.2.3 实验仿真与性能分析
3.3 基于改进的加权动态规划的检测前跟踪算法
3.3.1 改进的加权动态规划检测前跟踪算法原理
3.3.2 实验仿真与性能分析
3.4 动态规划算法在雷达微弱目标中的应用
3.4.1 目标表示与系统模型
3.4.2 基于动态规划的雷达弱目标检测前跟踪算法步骤
3.4.3 动态规划算法值函数门限的选取
3.4.4 实验仿真与性能分析
3.5 本章小结
4 基于偏斜度的恒虚警检测算法
4.1 LFMCW雷达恒虚警处理的杂波环境
4.1.1 杂波分布类型分析
4.1.2 典型场景雷达杂波数据分析
4.1.3 韦布尔杂波环境
4.2 韦布尔杂波中偏斜度特征
4.2.1 偏斜度的定义
4.2.2 偏斜度门限的确定
4.2.3 实验仿真与性能分析
4.3 SK-CFAR检测器
4.3.1 Log-t CFAR检测器基本原理
4.3.2 SK-CFAR检测器算法步骤
4.3.3 实验仿真与性能分析
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】
本文编号：2878120
【学位单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TN957.51
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 线性调频连续波雷达研究背景及意义
1.1.2 雷达微弱目标检测方法研究背景及意义
1.1.3 恒虚警检测研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 线性调频连续波雷达国内外研究现状
1.2.2 雷达微弱目标检测方法国内外研究现状
1.2.3 恒虚警检测方法国内外研究现状
1.3 论文主要内容及内容安排
2 基于匀速运动模型的雷达慢速弱目标长时间积累算法
2.1 LFMCW雷达基本原理及信号处理技术
2.1.1 LFMCW雷达工作原理
2.1.2 LFMCW雷达距离速度去耦合
2.2 运动补偿波形算法
2.2.1 MCW算法基本原理
2.2.2 实验仿真与性能分析
2.3 Radon-Fourier变换算法
2.3.1 RFT算法的基本原理
2.3.2 RFT算法的二维匹配滤波输出
2.3.3 实验仿真与性能分析
2.4 本章小结
3 基于动态规划的雷达慢速弱目标积累算法
3.1 动态规划算法的基本原理
3.2 基于动态规划的目标检测前跟踪算法
3.2.1 系统模型
3.2.2 算法步骤
3.2.3 实验仿真与性能分析
3.3 基于改进的加权动态规划的检测前跟踪算法
3.3.1 改进的加权动态规划检测前跟踪算法原理
3.3.2 实验仿真与性能分析
3.4 动态规划算法在雷达微弱目标中的应用
3.4.1 目标表示与系统模型
3.4.2 基于动态规划的雷达弱目标检测前跟踪算法步骤
3.4.3 动态规划算法值函数门限的选取
3.4.4 实验仿真与性能分析
3.5 本章小结
4 基于偏斜度的恒虚警检测算法
4.1 LFMCW雷达恒虚警处理的杂波环境
4.1.1 杂波分布类型分析
4.1.2 典型场景雷达杂波数据分析
4.1.3 韦布尔杂波环境
4.2 韦布尔杂波中偏斜度特征
4.2.1 偏斜度的定义
4.2.2 偏斜度门限的确定
4.2.3 实验仿真与性能分析
4.3 SK-CFAR检测器
4.3.1 Log-t CFAR检测器基本原理
4.3.2 SK-CFAR检测器算法步骤
4.3.3 实验仿真与性能分析
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 杨建宇,凌太兵,贺峻;LFMCW雷达运动目标检测与距离速度去耦合[J];电子与信息学报;2004年02期
2 何友,关键,孟祥伟,陆大,彭应宁;雷达自动检测和CFAR处理方法综述[J];系统工程与电子技术;2001年01期
本文编号：2878120
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2878120.html
