本文選題：OFDM雷達(dá)　切入點(diǎn)：目標(biāo)檢測　出處：《國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：地雜波環(huán)境中的目標(biāo)檢測一直是雷達(dá)領(lǐng)域的研究難點(diǎn),在實(shí)際戰(zhàn)場環(huán)境中,雷達(dá)的檢測性能還面臨多徑、干擾等多種因素的嚴(yán)重制約。作為新的雷達(dá)體制,OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)雷達(dá)具備多載頻、子載波之間相互正交、信號(hào)編碼方式多樣、易于進(jìn)行波形設(shè)計(jì)等優(yōu)勢。然而,在不同環(huán)境下OFDM雷達(dá)目標(biāo)檢測、識(shí)別、跟蹤等各項(xiàng)性能如何,仍有待深入研究。尤其在地雜波環(huán)境中,雜波的幅度分布特性與空間分布特性等,都對OFDM雷達(dá)的目標(biāo)檢測性能產(chǎn)生影響。本文立足于此,主要研究了基于似然比檢驗(yàn)和基于空時(shí)濾波的OFDM雷達(dá)目標(biāo)檢測方法。全文主要分為四個(gè)部分:第一部分論述了課題的研究背景及意義,并從地雜波環(huán)境中雷達(dá)目標(biāo)檢測所采用的方法和技術(shù)、OFDM雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)與目標(biāo)檢測方法等方面,闡述了相關(guān)問題的研究現(xiàn)狀。第二部分著重討論了地雜波的幅度統(tǒng)計(jì)特性與空間分布特性。首先,分析了不同幅度分布的地雜波特性,并仿真產(chǎn)生了相應(yīng)的雜波信號(hào);然后分析了地雜波的空間分布特性,給出了基于散射單元?jiǎng)澐值碾s波回波模型及仿真結(jié)果。第三部分研究了基于似然比檢驗(yàn)的OFDM雷達(dá)目標(biāo)檢測方法。首先分析了OFDM雷達(dá)信號(hào)的基本特性與優(yōu)缺點(diǎn);然后,建立了地雜波環(huán)境中基于似然比檢驗(yàn)的目標(biāo)檢測模型,并采用波形設(shè)計(jì)方法,改善了雷達(dá)的檢測性能;最后,仿真分析了OFDM信號(hào)峰均功率比約束對檢測性能的影響。第四部分研究了基于空時(shí)濾波的OFDM雷達(dá)目標(biāo)檢測方法。首先分析了地雜波環(huán)境下雷達(dá)旁瓣對消的性能,發(fā)現(xiàn)地雜波的空間分布特性影響了旁瓣對消最優(yōu)權(quán)值的求解,導(dǎo)致對消失效,影響目標(biāo)檢測。為解決此問題,針對OFDM雷達(dá),在機(jī)載雷達(dá)背景下,建立了OFDM雷達(dá)空時(shí)自適應(yīng)處理模型,利用雜波與干擾的空時(shí)特性差異實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測。最后,提出了基于多目標(biāo)優(yōu)化的波形設(shè)計(jì)方法,在保證OFDM良好的模糊圖特性的同時(shí),提高了雷達(dá)空時(shí)自適應(yīng)處理濾波輸出,改善了目標(biāo)檢測性能。論文研究的地雜波中的目標(biāo)檢測方法豐富了OFDM雷達(dá)相關(guān)理論,提出的波形設(shè)計(jì)方法,有利于改善地雜波環(huán)境下OFDM雷達(dá)分辨能力與目標(biāo)檢測性能。
[Abstract]:Target detection in ground clutter environment is always the research difficulty in radar field. In the actual battlefield environment, radar detection performance also faces many factors such as multi-path, jamming and other serious constraints.As a new radar system, OFDM orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) radar has the advantages of multi-carrier frequency, orthogonal subcarriers, various coding methods and easy waveform design.However, the performance of OFDM radar target detection, recognition and tracking in different environments remains to be further studied.Especially in ground clutter environment, the amplitude distribution and spatial distribution of clutter affect the target detection performance of OFDM radar.Based on this, this paper mainly studies the method of OFDM radar target detection based on likelihood ratio test and space-time filtering.The full text is divided into four parts: the first part discusses the research background and significance of the subject, and from the ground clutter environment radar target detection methods and techniques adopted in OFDM radar key technology and target detection methods, etc.The current situation of research on related problems is described.In the second part, the amplitude statistics and spatial distribution of ground clutter are discussed.Firstly, the characteristics of ground clutter with different amplitude distributions are analyzed, and the corresponding clutter signals are generated by simulation, then the spatial distribution characteristics of ground clutter are analyzed, and the clutter echo model based on the division of scattering units and the simulation results are given.In the third part, the method of OFDM radar target detection based on likelihood ratio test is studied.Firstly, the basic characteristics, advantages and disadvantages of OFDM radar signal are analyzed. Then, the target detection model based on likelihood ratio test in ground clutter environment is established, and the waveform design method is used to improve the radar detection performance.The effect of the PAPR constraint on the detection performance of OFDM signal is simulated and analyzed.In the fourth part, the target detection method of OFDM radar based on space-time filtering is studied.In order to solve this problem, the space-time adaptive processing model of OFDM radar is established under the background of airborne radar, and the target detection is realized by using the difference of space-time characteristic of clutter and jamming.Finally, a waveform design method based on multi-objective optimization is proposed, which not only guarantees the good fuzzy graph characteristics of OFDM, but also improves the filtering output of radar space-time adaptive processing, and improves the performance of target detection.The method of target detection in ground clutter in this paper enriches the theory of OFDM radar. The proposed waveform design method is helpful to improve the resolution ability and target detection performance of OFDM radar in ground clutter environment.
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN957.51

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本文編號(hào)：1697350