宽带雷达无人机目标检测

发布时间：2023-06-04 01:52

　　如今,无人机在生产生活中的应用越来越广泛,其带来的威胁也日益受到人们的关注。无人机是低小慢目标,并且具有悬停能力,在城市环境中穿梭于建筑物之间,为检测带来了困难:建筑物等固定杂波容易和悬停的无人机混淆,如果进入后续的跟踪、识别过程,将为系统带来不必要的负担。因此本文关注城市环境中的无人机检测问题,使用载频35GHz、带宽1.2GHz的宽带雷达采集数据,利用微多普勒效应,研究在检测阶段剔除杂波点迹的方法,提高杂波环境无人机检测的性能。具体研究内容如下:首先,对无人机螺旋桨引起的微多普勒效应进行了理论分析,从理论上解释了螺旋桨的旋转和时频谱上的正弦曲线的对应关系。通过仿真,对旋翼叶片个数和时频分析积累时间与时频谱之间的关系进行了分析,对时频谱在频率维度出现周期性峰值的原因进行了研究,并通过实测数据分析了无人机回波的微多普勒特征。其次,使用倒谱对无人机进行微多普勒特征提取,通过对实测和仿真数据的分析,验证了在本文采用的雷达信号体制下使用倒谱提取旋翼转速特征的有效性;提出了基于自适应门限倒谱峰值检测的无人机检测方法,在单元平均恒虚警检测后剔除固定杂波,可以实现在城市建筑杂波环境下对无人机的有效...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 雷达无人机检测研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 研究现状分析
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 宽带雷达系统与无人机回波分析
    2.1 引言
    2.2 宽带雷达系统结构与信号处理
        2.2.1 宽带雷达系统结构
        2.2.2 STRETCH处理
        2.2.3 多普勒处理
        2.2.4 实验设计与数据采集
    2.3 旋翼微多普勒特征仿真与分析
        2.3.1 旋翼微多普勒特征理论公式
        2.3.2 微多普勒特征仿真分析
    2.4 实测数据分析
        2.4.1 距离扩展分析
        2.4.2 频谱扩展分析
        2.4.3 时频分析
    2.5 本章小结
第3章 基于自适应门限倒谱峰值检测的无人机检测
    3.1 引言
    3.2 恒虚警检测
    3.3 微多普勒特征倒谱分析
    3.4 基于自适应门限倒谱峰值检测的无人机检测
    3.5 性能分析比较
    3.6 本章小结
第4章 基于机器学习的无人机检测
    4.1 引言
    4.2 基于特征降维的无人机检测
        4.2.1 基于降维的微多普勒特征提取方法
        4.2.2 支持向量机
        4.2.3 不同特征分类性能比较
        4.2.4 检测流程
    4.3 基于循环神经网络的无人机检测
        4.3.1 循环神经网络基本原理
        4.3.2 长短期记忆网络
        4.3.3 网络结构与训练数据
        4.3.4 检测流程
    4.4 性能分析比较
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3830454