小型无人机目标雷达探测关键技术研究

发布时间：2023-12-20 08:17

　　由于低空环境复杂、目标雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)小以及目标运动特性复杂,传统雷达系统对于多旋翼无人机目标的探测能力极为有限,亟需掌握无人机目标雷达探测新理论与新方法。基于此,本文开展了多旋翼小型无人机目标雷达探测关键技术研究,本论文的主要工作和贡献主要包括以下几个方面:1.针对雷达回波微弱和低空环境杂波背景强等问题,本文引入了基于长时间多脉冲相参积累的多旋翼无人机目标雷达检测方法,并提出了基于参数对称瞬时自相关函数、Keystone变换和变尺度傅里叶变换(Parametric Symmetric Instantaneous Autocorrelation Function-Keystone Transform-Scaled Fourier Transform,PSIAF-KT-SFT)的匀加速运动目标相参积累算法。该方法首先利用PSIAF消除了长时间相参积累过程中由目标运动引入的二阶距离单元徙动和多普勒频率单元徙动,然后利用KT和SFT实现了剩余线性耦合校正,完成了目标回波能量的有效积累,增加了输出信噪比,提高了雷达对多旋翼无人机目标的检测性能,并...

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 长时间多脉冲积累研究现状
            1.2.1.1 匀速运动目标相参积累研究现状
            1.2.1.2 匀加速运动目标相参积累研究现状
            1.2.1.3 高阶运动相参积累研究现状
        1.2.2 旋翼叶片微动特征提取研究现状
    1.3 论文的主要内容和章节安排
第二章 匀加速运动无人机目标相参积累算法研究
    2.1 引言
    2.2 匀加速运动无人机目标回波信号模型
    2.3 PSIAF-KT-SFT相参积累算法
        2.3.1 算法原理
        2.3.2 算法流程与计算复杂度分析
            2.3.2.1 算法流程
            2.3.2.2 计算复杂度分析
        2.3.3 实验结果与分析
            2.3.3.1 相参积累能力
            2.3.3.2 抗噪声能力
            2.3.3.3 X-波段雷达实测数据
    2.4 本章小结
第三章 匀加速运动无人机目标线性相参积累算法研究
    3.1 引言
    3.2 多目标雷达信号回波模型
    3.3 KT-MGRFT相参积累算法
        3.3.1 GRFT算法简介
        3.3.2 KT-MGRFT算法原理
        3.3.3 计算复杂度分析
        3.3.4 实验结果与分析
    3.4 TSS-FrFT相参积累算法
        3.4.1 FrFT简介
        3.4.2 TSS-FrFT算法原理
        3.4.3 实验结果与分析
    3.5 本章小结
第四章 变加速运动无人机目标相参积累算法研究
    4.1 引言
    4.2 高阶徙动校正相参积累
        4.2.1 高阶徙动信号模型
        4.2.2 距离单元徙动校正
        4.2.3 多普勒频率单元徙动校正
        4.2.4 运动参数估计
        4.2.5 多目标
        4.2.6 性能分析
            4.2.6.1 计算复杂度
            4.2.6.2 目标运动参数分辨率
        4.2.7 实验结果与分析
    4.3 多段运动相参积累
        4.3.1 多段运动信号模型
        4.3.2 多段运动相参积累算法
        4.3.3 计算复杂度分析
        4.3.4 实验结果与分析
    4.4 本章小结
第五章 基于微动特征的无人机目标检测算法研究
    5.1 引言
    5.2 旋翼叶片回波模型
    5.3 基于微动特征的无人机目标检测
        5.3.1 旋翼叶片微动特征分析
        5.3.2 无人机目标检测与微动特征提取
    5.4 实验结果与分析
    5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果



本文编号：3874002