雷達微動目標檢測與參數(shù)估計技術(shù)研究.pdf

1、本文針對微動目標雷達回波的正弦調(diào)頻特性，提出了基于周期時頻脊—循環(huán)自相關(guān)的正弦調(diào)頻信號參數(shù)估計算法，給出了算法的計算步驟，并采用該算法對三類復雜目標的微動參數(shù)進行了估計，相對于 HOUGH變換，此算法具有計算簡單的特點。三種復雜微動目標的檢測、識別和參數(shù)估計為研究背景，從目標建模、特性分析、數(shù)學仿真等多個方面入手，對目標微多普勒建模、微多普勒頻域和時頻域特征提取、微動目標檢測和參數(shù)估計等內(nèi)容進行了深入的研究。
　　本研究主要內(nèi)容包

2、括：⑴建立了雷達場景中水平旋轉(zhuǎn)、垂直旋轉(zhuǎn)和振動點目標的數(shù)學建模，對雷達回波的微多普勒特征進行了推導，發(fā)現(xiàn)三種微動點目標的微多普勒歷程均具有正弦調(diào)頻特性，不同的在于調(diào)頻指數(shù)、周期和相位。建立了直升機旋翼、輪式戰(zhàn)車車輪和履帶車履帶的雷達后向散射函數(shù)，采用物理光學眼面模型，對雷達接收機的基帶信號進行修正；建立了圓環(huán)形的二維隨機起伏表面作為輪式戰(zhàn)車車輪表面的散射模型，用于分析輪式戰(zhàn)車的微動特性；建立了三種復雜微動目標的微動模型，對它們的雷達回波

3、的頻域特性和時頻域特征進行了提取和仿真，發(fā)現(xiàn)這三類復雜目標的雷達回波仍具有正弦調(diào)頻特性。⑵提出了基于周期時頻分析的線性調(diào)頻信號檢測方法，推導了三種周期時頻分析算法(PWVHT、PCWH、PFrFt)的變換公式，分析了線性調(diào)頻信號經(jīng)過周期時頻變換后的信噪比與觀測時間和觀測樣本信噪比的關(guān)系；給出了參數(shù)估計精度，推導了周期時頻分析算法的統(tǒng)一表達式，證明了對于線性調(diào)頻信號的檢測，周期時頻分析方法屬于GLRT和MLE。提出了一種基于周期時頻分析的

4、復雜微動目標檢測方法，從理論上推導了檢測器的性能，由于引入了周期時頻分析算法，解決了低信噪比條件下復雜微動目標的檢測問題。⑶研究了一種基于頻域CLEAN方法的復雜微動目標識別方法，此方法通過分析三種復雜微動目標雷達回波的能量譜分布特征，實現(xiàn)目標的識別，由于采用了固定判決門限，在高信噪比條件下，該方法具有較好的識別性能。⑷針對微動目標雷達回波的正弦調(diào)頻特性，提出了基于周期時頻脊—循環(huán)自相關(guān)的正弦調(diào)頻信號參數(shù)估計算法，給出了算法的計算步驟，