基于Ka波段安防LFMCW雷達信號處理的研究.pdf

1、相較于攝像頭，雷達擁有較大優(yōu)勢，包括白天黑夜均能探測遠距離的目標，且不受霧、云和雨的阻擋，具有全天候、全天時的特點，并有一定的穿透能力。因此，雷達也在安防領域的熱門應用方向。目前，安防雷達廣泛應用于周界監(jiān)控、機場安全區(qū)保護、監(jiān)獄安防、輸油管道和油田保護以及與現有的安防視頻系統(tǒng)融合使用。
　　安防雷達一般采用LFMCW（線性調頻連續(xù)波）體制。LFMCW雷達擁有較好的距離和速度分辨率、可靠性高、距離盲區(qū)小以及良好的抗干擾性能等優(yōu)點。因

2、此在雷達測距、測速系統(tǒng)中得到廣泛應用。
　　本論文就是在Ka波段安防雷達項目的基礎上，研究了LFMCW雷達的基帶信號處理算法，主要的研究工作有：
　　首先介紹了LFMCW雷達研究背景以及現狀，具體分析了LFMCW雷達的基本原理和信號模型，闡述了LFMCW雷達優(yōu)缺點，以及Ka波段LFMCW安防雷達系統(tǒng)設計要求，并提出基帶信號處理方案。重點研究了 LFMCW雷達信號處理中幾種重要模塊，包括動目標指示（MTI）、動目標檢測（MTD

3、）、恒虛警（CFAR）處理、以及多目標配對。各個模塊均利用MATLAB實現多種不同算法仿真并對比性能。其中在動目標指示（MTI）部分，用遺傳算法設計了自適應 MTI濾波器，采用了創(chuàng)新的適應度函數和懲罰函數，最終所設計出來的濾波器性能良好。動目標檢測（MTD）部分對比了基于FFT以及FIR的兩種MTD濾波器算法。恒虛警（CFAR）部分分別分析對比一維二維場景下多種恒虛警處理算法。多目標配對部分分別對比了頻域配對法、MTD頻域配對法、變周期