本文關(guān)鍵詞：毫米波雷達(dá)高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)精確測(cè)速研究

  更多相關(guān)文章： 高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 毫米波雷達(dá) 精確測(cè)速 二階差分 keystone變換

【摘要】：現(xiàn)代化軍事戰(zhàn)爭(zhēng)中,高速運(yùn)動(dòng)武器具有很強(qiáng)的防突破能力,其越來(lái)越受到青睞,如速度最高可達(dá)幾千米每秒的洲際導(dǎo)彈；馬赫數(shù)將近10的各種無(wú)人偵察機(jī)等等。因此具有高速運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的武器已經(jīng)成為當(dāng)代軍事戰(zhàn)爭(zhēng)的重要手段之一如何針對(duì)這些高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)、跟蹤、測(cè)速、成像以及最終的精確的打擊成為當(dāng)前雷達(dá)領(lǐng)域研究亟待解決的問(wèn)題。與厘米波和傳統(tǒng)的雷達(dá)體系相比,毫米波雷達(dá)具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。由于微波技術(shù)的發(fā)展,尤其是微波元器件工藝的進(jìn)步,毫米波雷達(dá)具有較小的天線尺寸,因此毫米波雷達(dá)能獲得較好的窄波,從而擁有較高的分辨率；因?yàn)楹撩撞ň哂休^強(qiáng)的抗干擾能力和較大的反隱身能力,同時(shí)受環(huán)境影響較小,因此毫米波雷達(dá)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。本文主要研究了三種基于毫米波雷達(dá)的高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)精確測(cè)速方法。主要研究?jī)?nèi)容以及研究成果如下所示：1.研究并改進(jìn)了距離像互相關(guān)精確測(cè)速方法。研究了距離像互相關(guān)方法測(cè)速原理,然后針對(duì)該方法測(cè)速誤差較大,提出了一種基于分?jǐn)?shù)階延遲距離像互相關(guān)測(cè)速的改進(jìn)方法。該方法的思路是針對(duì)原方法中整數(shù)延遲延伸到分?jǐn)?shù)階延遲,從而提高測(cè)速精度。用MATLAB對(duì)單個(gè)理想目標(biāo)和拓展目標(biāo)模型進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),仿真結(jié)果表明：改進(jìn)后的距離像互相關(guān)精確測(cè)速法速度估計(jì)誤差大概1 m/s,明顯優(yōu)于未改進(jìn)的。2.提出了二階差分相位測(cè)速。二階差分相位測(cè)速是基于雷達(dá)回波中頻信號(hào)在快慢時(shí)間域內(nèi)進(jìn)行二階差分信號(hào)處理。二階差分處理后的相位是一個(gè)與高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度相關(guān)的定值,利用該相位定值可以進(jìn)行速度估計(jì),論文給出了該測(cè)速方法的測(cè)速步驟。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)可知該測(cè)速方法在信噪比大于3 dB時(shí)測(cè)速誤差約1 m/s。同時(shí)為了提高測(cè)速性能的魯棒性,將二維矩陣內(nèi)所有差分處理后的定值相位做統(tǒng)計(jì)平均,仿真結(jié)果表明：二階差分相位測(cè)速法在帶寬上具有較好的魯棒性。3.提出了基于keystone變換精確測(cè)速方法。傳統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)檢測(cè)高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí),存在較嚴(yán)重的距離走動(dòng)現(xiàn)象。論文提出采用keystone變換解快慢時(shí)間域內(nèi)存在的耦合,不需要對(duì)移動(dòng)的距離進(jìn)行補(bǔ)償,并能得到模糊根數(shù)。經(jīng)過(guò)keystone變換后,可以直接進(jìn)行相參積累,根據(jù)多普勒原理計(jì)算目標(biāo)徑向運(yùn)動(dòng)速度,根據(jù)模糊根數(shù)解速度模糊。用傳統(tǒng)的keystone變換求取模糊根數(shù)對(duì)信噪比要求較高,本文提出一種基于最小熵的keystone變換方法,提高低信噪比時(shí)計(jì)算模糊根數(shù)的正確率。仿真結(jié)果表明,基于最小熵的keystone變換比傳統(tǒng)的k eystone變換對(duì)信噪比的要求降低了10 dB。研究了keystone變換精確測(cè)速原理,給出了基于最小熵方法的keystone變換測(cè)速流程框圖。仿真結(jié)果表明基于keystone變換測(cè)速方法測(cè)速誤差約0.042 m/s.
【關(guān)鍵詞】：高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 毫米波雷達(dá) 精確測(cè)速 二階差分 keystone變換
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN958
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景和研究意義9-11
• 1.2 高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)測(cè)速研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要工作和內(nèi)容安排13-16
• 第二章 距離像互相關(guān)測(cè)速16-29
• 2.1 引言16
• 2.2 距離像互相關(guān)測(cè)速原理16-19
• 2.3 改進(jìn)的距離像互相關(guān)測(cè)速19-20
• 2.4 仿真分析20-22
• 2.5 擴(kuò)展目標(biāo)測(cè)速與仿真分析22-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第三章 二階差分相位測(cè)速29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 二階差分相位測(cè)速原理29-34
• 3.2.1 信號(hào)模型29-32
• 3.2.2 二階差分相位法測(cè)速32-34
• 3.3 仿真分析34-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 Keystone變換測(cè)速法39-55
• 4.1 引言39-40
• 4.2 高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離走動(dòng)現(xiàn)象40-42
• 4.2.1 距離走動(dòng)現(xiàn)象40-41
• 4.2.2 幾種常見(jiàn)校正距離走動(dòng)現(xiàn)象的方法41-42
• 4.3 keystone變換測(cè)速法原理42-47
• 4.3.1 信號(hào)模型42-44
• 4.3.2 keystone變換原理44-45
• 4.3.3 基于最小熵方法求取模糊根數(shù)和目標(biāo)速度測(cè)量45-47
• 4.4 仿真分析47-51
• 4.5 擴(kuò)展目標(biāo)測(cè)速與仿真51-53
• 4.6 本章小結(jié)53-55
• 第五章 總結(jié)與展望55-59
• 5.1 本文工作總結(jié)55-56
• 5.2 研究與展望56-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 致謝64-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間科研成果65-66

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