雷達(dá)微動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、本文針對(duì)微動(dòng)目標(biāo)雷達(dá)回波的正弦調(diào)頻特性，提出了基于周期時(shí)頻脊—循環(huán)自相關(guān)的正弦調(diào)頻信號(hào)參數(shù)估計(jì)算法，給出了算法的計(jì)算步驟，并采用該算法對(duì)三類(lèi)復(fù)雜目標(biāo)的微動(dòng)參數(shù)進(jìn)行了估計(jì)，相對(duì)于 HOUGH變換，此算法具有計(jì)算簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。三種復(fù)雜微動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)、識(shí)別和參數(shù)估計(jì)為研究背景，從目標(biāo)建模、特性分析、數(shù)學(xué)仿真等多個(gè)方面入手，對(duì)目標(biāo)微多普勒建模、微多普勒頻域和時(shí)頻域特征提取、微動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)等內(nèi)容進(jìn)行了深入的研究。
　　本研究主要內(nèi)容包

2、括：⑴建立了雷達(dá)場(chǎng)景中水平旋轉(zhuǎn)、垂直旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)點(diǎn)目標(biāo)的數(shù)學(xué)建模，對(duì)雷達(dá)回波的微多普勒特征進(jìn)行了推導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)三種微動(dòng)點(diǎn)目標(biāo)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(jī)旋翼、輪式戰(zhàn)車(chē)車(chē)輪和履帶車(chē)履帶的雷達(dá)后向散射函數(shù)，采用物理光學(xué)眼面模型，對(duì)雷達(dá)接收機(jī)的基帶信號(hào)進(jìn)行修正；建立了圓環(huán)形的二維隨機(jī)起伏表面作為輪式戰(zhàn)車(chē)車(chē)輪表面的散射模型，用于分析輪式戰(zhàn)車(chē)的微動(dòng)特性；建立了三種復(fù)雜微動(dòng)目標(biāo)的微動(dòng)模型，對(duì)它們的雷達(dá)回波

3、的頻域特性和時(shí)頻域特征進(jìn)行了提取和仿真，發(fā)現(xiàn)這三類(lèi)復(fù)雜目標(biāo)的雷達(dá)回波仍具有正弦調(diào)頻特性。⑵提出了基于周期時(shí)頻分析的線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)檢測(cè)方法，推導(dǎo)了三種周期時(shí)頻分析算法(PWVHT、PCWH、PFrFt)的變換公式，分析了線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過(guò)周期時(shí)頻變換后的信噪比與觀測(cè)時(shí)間和觀測(cè)樣本信噪比的關(guān)系；給出了參數(shù)估計(jì)精度，推導(dǎo)了周期時(shí)頻分析算法的統(tǒng)一表達(dá)式，證明了對(duì)于線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)的檢測(cè)，周期時(shí)頻分析方法屬于GLRT和MLE。提出了一種基于周期時(shí)頻分析的

4、復(fù)雜微動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，從理論上推導(dǎo)了檢測(cè)器的性能，由于引入了周期時(shí)頻分析算法，解決了低信噪比條件下復(fù)雜微動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)問(wèn)題。⑶研究了一種基于頻域CLEAN方法的復(fù)雜微動(dòng)目標(biāo)識(shí)別方法，此方法通過(guò)分析三種復(fù)雜微動(dòng)目標(biāo)雷達(dá)回波的能量譜分布特征，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的識(shí)別，由于采用了固定判決門(mén)限，在高信噪比條件下，該方法具有較好的識(shí)別性能。⑷針對(duì)微動(dòng)目標(biāo)雷達(dá)回波的正弦調(diào)頻特性，提出了基于周期時(shí)頻脊—循環(huán)自相關(guān)的正弦調(diào)頻信號(hào)參數(shù)估計(jì)算法，給出了算法的計(jì)算步驟，