脈沖合成寬帶雷達目標(biāo)檢測算法設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、步進頻率（Stepped-Frequency，SF）雷達是一種通過多脈沖合成實現(xiàn)距離高分辨的寬帶雷達體制，它通過發(fā)射一組載頻線性跳變的雷達脈沖，再對脈沖回波進行傅里葉逆變換（Inverse Fast Fourier Transform，IFFT）處理，獲得大的合成帶寬，從而實現(xiàn)距離高分辨的效果。步進頻率信號的發(fā)射、接收和處理均可用窄帶實現(xiàn)，降低了對雷達各部分瞬時帶寬的要求。在保證雷達系統(tǒng)達到高性能指標(biāo)的同時，減小了數(shù)字信號處理機硬件部分

2、的設(shè)計難度，易于工程實現(xiàn)，因此得到廣泛的應(yīng)用。
　　本文首先給出了步進頻率信號的數(shù)學(xué)模型，對其進行推導(dǎo)、分析，得出步進頻率信號距離高分辨的原理。針對步進頻率信號參數(shù)設(shè)置產(chǎn)生像冗余和像缺損的問題，提出了像拼接算法。像拼接算法可以減小目標(biāo)距離走動并抑制虛假目標(biāo)的產(chǎn)生，通過與常規(guī)像拼接算法的對比和對現(xiàn)有技術(shù)的改進，提出了一種改進的距離域高分辨成像算法，將此應(yīng)用于仿真數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)，得到真實且完備的一維高分辨距離像，完成步進頻率體制雷達一

3、維高分辨距離像成像算法的研究工作。
　　目標(biāo)的一維高分辨距離像描述了目標(biāo)強散射中心在徑向上的投影，它能夠反映出不同物體在幾何形狀和層次結(jié)構(gòu)上的特征和差異，可以利用一維高分辨距離像，即距離擴展目標(biāo)所具有的形狀和結(jié)構(gòu)特征進行目標(biāo)檢測。距離擴展目標(biāo)不同于傳統(tǒng)的“點目標(biāo)”，需采用距離擴展目標(biāo)的恒虛警（Constant False Alarm Rate，CFAR）檢測算法進行檢測。本文在介紹了低分辨雷達恒虛警檢測的基本算法、分析了算法性能的

4、基礎(chǔ)上，提出了三種距離擴展目標(biāo)的恒虛警檢測算法，通過檢測性能曲線和對實測數(shù)據(jù)處理結(jié)果的對比，驗證了基于順序統(tǒng)計量的多通道檢測算法在對數(shù)正態(tài)雜波背景下的檢測性能最佳。
　　通過對多種恒虛警檢測算法的分析，選取在低分辨雷達下性能最優(yōu)的單元平均恒虛警檢測算法和在高分辨雷達下性能最優(yōu)的基于順序統(tǒng)計量的多通道檢測算法應(yīng)用于FPGA（Field-Programmable Gate Array）工程實現(xiàn)。FPGA作為新興的信號處理元件，集成度高