嚴(yán)重海雜波中目標(biāo)檢測(cè)的自適應(yīng)波形設(shè)計(jì).pdf

1、嚴(yán)重海雜波中的目標(biāo)檢測(cè)是十分具有挑戰(zhàn)性的檢測(cè)問(wèn)題之一。傳統(tǒng)檢測(cè)手段很難進(jìn)一步提升雷達(dá)系統(tǒng)的檢測(cè)性能。利用環(huán)境和目標(biāo)特征信息自適應(yīng)地調(diào)整發(fā)射波形,形成動(dòng)態(tài)閉合系統(tǒng),可以使雷達(dá)系統(tǒng)能夠有效地應(yīng)對(duì)復(fù)雜的海面環(huán)境,實(shí)現(xiàn)性能的進(jìn)一步改善。本文主要研究嚴(yán)重海雜波中雜波信息的估計(jì)問(wèn)題,以及如何利用估計(jì)信息實(shí)現(xiàn)檢測(cè)性能改善的自適應(yīng)波形設(shè)計(jì)。
　　首先,提出了參數(shù)估計(jì)-信號(hào)設(shè)計(jì)的海雜波抑制信號(hào)處理框架。分析了復(fù)合高斯海雜波模型,利用IPIX雷達(dá)數(shù)據(jù)

2、研究了海雜波的時(shí)間相關(guān)特性,通過(guò)球不變隨機(jī)過(guò)程(SIRP)實(shí)現(xiàn)了時(shí)間相關(guān)海雜波數(shù)據(jù)的仿真。并對(duì)接收信號(hào)及其處理過(guò)程進(jìn)行了描述。
　　然后,利用期望最大化算法實(shí)現(xiàn)了紋理值及斑點(diǎn)協(xié)方差矩陣的估計(jì),并對(duì)估計(jì)性能進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。利用主成分分析(PCA)方法實(shí)現(xiàn)了海雜波的抑制處理,使目標(biāo)位置的預(yù)測(cè)能力得以提升,仿真結(jié)果驗(yàn)證了抑制算法的有效性。
　　最后,提出了一種在波形自相關(guān)函數(shù)相應(yīng)位置處設(shè)置凹口以減小距離旁瓣對(duì)檢測(cè)單元影響的波形設(shè)計(jì)

3、方法。求解了二階導(dǎo)數(shù)優(yōu)化算法中涉及到的梯度向量和海森矩陣的解析表達(dá)式。對(duì)目標(biāo)功率的最大似然估計(jì)以及廣義似然比檢測(cè)器進(jìn)行推導(dǎo),分析了PCA雜波抑制后的檢測(cè)性能。為了體現(xiàn)設(shè)計(jì)波形的優(yōu)勢(shì),對(duì)使用線性調(diào)頻(LFM)波形與相位編碼(PM)波形的檢測(cè)性能進(jìn)行了比較,并且分析了形狀參數(shù)與自相關(guān)凹口數(shù)目對(duì)檢測(cè)性能的影響。仿真結(jié)果表明,PCA雜波抑制給信雜比帶來(lái)明顯提升,檢測(cè)性能得以改善,設(shè)計(jì)得到的PM發(fā)射波形使目標(biāo)的檢測(cè)性能進(jìn)一步提升。該算法更適用于尖