本文關(guān)鍵詞：基于時(shí)間反轉(zhuǎn)的目標(biāo)定位研究

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【摘要】：多徑在雷達(dá)以及無線電通信中是一種常見的現(xiàn)象,它是指信號(hào)從發(fā)射端沿著不同的路徑達(dá)到接收端。但在大多數(shù)雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中只是將多徑散射看作是雜波噪聲,從而使多徑對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)的分辨率以及定位目標(biāo)的精度產(chǎn)生了不利的影響。本文將時(shí)間反轉(zhuǎn)(TR)原理運(yùn)用到目標(biāo)定位中,充分利用多徑的散射特性來改善現(xiàn)有的定位算法,從而提高雷達(dá)的定位性能。本文首先對(duì)TR的研究背景以及工作原理進(jìn)行了闡述,接著研究在多徑環(huán)境下基于TR的目標(biāo)檢測與分類方法,將重點(diǎn)放在了最大似然TR檢測上,并且分析了在密集散射的環(huán)境下探測目標(biāo)存在性的問題,而且將TR分類器與傳統(tǒng)分類器進(jìn)行比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明TR分類器具有更好的目標(biāo)檢測性能,而且可以提供比傳統(tǒng)分類器更高的增益。然后本文將TR原理應(yīng)用到目標(biāo)的距離與波達(dá)方向(DOA)估計(jì)算法中,對(duì)于DOA估計(jì)提出了基于TR的Capon估計(jì)算法,并將其與傳統(tǒng)的Capon估計(jì)算法相比較,通過推導(dǎo)它們對(duì)應(yīng)的克拉美羅界(CRB)來比較上述兩種算法的性能,實(shí)驗(yàn)表明TR/DOA估計(jì)算法相比傳統(tǒng)DOA估計(jì)算法具有更低的克拉美羅下界(CRLB),從而表明了其更好的定位性能。對(duì)于距離估計(jì)提出了基于TR觀測矢量的距離估計(jì)方法,并將其與基于傳統(tǒng)觀測矢量的傳統(tǒng)距離估計(jì)方法相比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于TR的估計(jì)算法具有更高的定位精度。最后本文進(jìn)一步將TR原理應(yīng)用到對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測中,研究了目標(biāo)的移動(dòng)對(duì)傳統(tǒng)目標(biāo)檢測方法以及基于TR的目標(biāo)檢測方法性能的影響,并展現(xiàn)出多徑環(huán)境中基于TR的方法在多普勒頻移存在的情況下檢測目標(biāo)的能力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于TR的動(dòng)目標(biāo)檢測方法具有更好的檢測性能。我們?cè)诮⒛Ｐ�、理論分析和�?shí)驗(yàn)?zāi)M等過程中闡述了基于TR的目標(biāo)定位方法并分析了其定位性能,而且給出傳統(tǒng)的定位方法作為比較。通過比較我們可以發(fā)現(xiàn)基于TR的目標(biāo)定位方法具有更高的定位精度,尤其是在低信噪比和強(qiáng)散射的情況下基于TR的定位方法相對(duì)于傳統(tǒng)定位方法的優(yōu)勢表現(xiàn)得更加明顯。通過TR處理可以使天線陣列發(fā)射的信號(hào)能夠自動(dòng)適應(yīng)多徑環(huán)境的特征,進(jìn)而通過調(diào)整雷達(dá)的探測波形來提高雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的定位能力。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN953

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