外輻射源雷達(dá)是一種利用電磁背景信號,照射進(jìn)入某一特定空域的目標(biāo),從而獲取目標(biāo)相關(guān)信息的雷達(dá)探測系統(tǒng),也被稱為無源雷達(dá)、機(jī)會雷達(dá)。目前外輻射源雷達(dá)通常利用的背景信號包括調(diào)頻廣播、模擬或數(shù)字廣播電視臺、移動通信基站、通信或?qū)Ш叫l(wèi)星等作為目標(biāo)的照射信號。由于目標(biāo)背景信號通常是微弱信號被噪聲所掩蓋,通過增加積累時間可以改善雷達(dá)對目標(biāo)的探測性能。但對于高速目標(biāo)而言,隨著積累時間的增加,雷達(dá)所接收到的目標(biāo)回波會產(chǎn)生跨距離單元走動以及跨多普勒單元走動等現(xiàn)象,造成積累增益損失。有效地解決目標(biāo)回波的走動問題,充分利用信號能量,是外輻射源雷達(dá)對高速運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行高效探測的關(guān)鍵之一。基于此,本文具體進(jìn)行以下幾方面的工作:1.介紹外輻射源雷達(dá)高速運(yùn)動目標(biāo)探測技術(shù)的基本理論。從建立雙基外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)模型出發(fā),從能量角度分析了雷達(dá)可探測范圍;介紹了外輻射源雷達(dá)的主要技術(shù)難點(diǎn),包括直達(dá)波和多徑抑制技術(shù)、目標(biāo)探測技術(shù)和目標(biāo)跟蹤技術(shù);根據(jù)高速運(yùn)動目標(biāo)特點(diǎn)建立了外輻射源雷達(dá)體制下的目標(biāo)回波模型,并仿真驗(yàn)證了了傳統(tǒng)時頻二維相關(guān)動目標(biāo)檢測方法對高速運(yùn)動目標(biāo)不能實(shí)現(xiàn)有效積累;2.研究了外輻射源雷達(dá)高速運(yùn)動目標(biāo)相參積累方法。Radon-Fourier變換和Keystone變換是兩種實(shí)現(xiàn)目標(biāo)回波跨距離單元走動校正的方法,通過仿真和實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證算法的有效性;基于Keystone+Dechirping的方法能夠有效校正目標(biāo)回波的跨距離單元和跨多普勒單元走動,通過仿真驗(yàn)證算法的有效性;3.提出一種基于距離分幀的高速運(yùn)動相參積累方法。本方法在根據(jù)先驗(yàn)信息限定探測區(qū)域的條件下,通過劃分距離門對回波信號進(jìn)行分幀處理,結(jié)合RadonFourier變換和Keystone變換解決目標(biāo)的跨距離單元走動,在不增加系統(tǒng)運(yùn)算復(fù)雜度的情況下提高了雷達(dá)系統(tǒng)的信號處理實(shí)時性;4.提出基于衛(wèi)星數(shù)字電視信號外輻射源雷達(dá)的多頻道積累方法。根據(jù)數(shù)字電視衛(wèi)星多轉(zhuǎn)發(fā)器的結(jié)構(gòu),分析了多頻道信號的回波特點(diǎn);通過采用Keystone變換或者Radon-Fourier變換校正每個頻道回波信號的跨距離單元走動;基于RadonFourier變換的結(jié)構(gòu)相較于基于Keystone變換的結(jié)構(gòu)減少了多普勒頻差搜索,信號處理流程更加高效;通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了提出的多頻道積累方法的有效性。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN958
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 高速目標(biāo)相參積累方法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究工作和內(nèi)容安排
第二章 外輻射源雷達(dá)高速運(yùn)動目標(biāo)探測技術(shù)基本理論
    2.1 引言
    2.2 外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)模型及分析
        2.2.1 系統(tǒng)模型
        2.2.2 常規(guī)能量分析
    2.3 外輻射源雷達(dá)主要技術(shù)難點(diǎn)
        2.3.1 直達(dá)波和多徑抑制技術(shù)
        2.3.2 目標(biāo)探測技術(shù)
        2.3.3 目標(biāo)跟蹤技術(shù)
    2.4 外輻射源雷達(dá)高速運(yùn)動目標(biāo)信號模型
        2.4.1 目標(biāo)回波信號模型
        2.4.2 跨單元走動分析
        2.4.3 跨單元走動仿真實(shí)驗(yàn)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 外輻射源雷達(dá)高速運(yùn)動目標(biāo)相參積累探測方法
    3.1 引言
    3.2 基于Radon-Fourier變換的跨距離單元走動校正方法
        3.2.1 連續(xù)信號分段
        3.2.2 Radon-Fourier變換算法原理
        3.2.3 Radon-Fourier變換快速實(shí)現(xiàn)方法
        3.2.4 脈內(nèi)相位補(bǔ)償
        3.2.5 Radon-Fourier變換仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)測
    3.3 基于Keystone變換的跨距離單元走動校正方法
        3.3.1 Keystone變換算法原理
        3.3.2 Keystone變換的離散實(shí)現(xiàn)方法
        3.3.3 運(yùn)算量比較
        3.3.4 Keystone變換仿真實(shí)驗(yàn)
    3.4 基于Keystone+Dechirping的跨距離和多普勒單元校正方法
        3.4.1 算法原理
        3.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于距離分幀的高速運(yùn)動目標(biāo)探測方法
    4.1 引言
    4.2 基于距離分幀的Radon-Fourier變換算法
        4.2.1 算法原理
        4.2.2 仿真實(shí)驗(yàn)
    4.3 基于距離分幀的Keystone變換算法
        4.3.1 算法原理
        4.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)與運(yùn)算量分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于多頻道積累的高速運(yùn)動目標(biāo)探測方法
    5.1 前言
    5.2 基于Keystone變換的多頻道積累方法
        5.2.1 多頻道信號模型
        5.2.2 Keystone變換處理
        5.2.3 非相參合成
        5.2.4 仿真實(shí)驗(yàn)
    5.3 基于Radon-Fourier變換的多頻道積累方法
        5.3.1 算法原理
        5.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果

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本文編號：2887928