稀疏重構(gòu)在天波雷達(dá)目標(biāo)參數(shù)估計中的應(yīng)用研究
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【摘要】:天波雷達(dá)因其探測距離遠(yuǎn)、監(jiān)視范圍廣、性價比高、反隱身和抗低空突襲能力強(qiáng)等優(yōu)點,受到了世界大國的重視,被廣泛應(yīng)用在各類國防軍事和海態(tài)監(jiān)測等民用領(lǐng)域中。相較于常規(guī)雷達(dá),天波雷達(dá)特殊的工作方式使其具備了許多優(yōu)勢,然而其復(fù)雜的工作環(huán)境也使其面臨一系列挑戰(zhàn):在長脈沖積累時間的條件下,機(jī)動目標(biāo)的的多普勒譜展寬加劇,使得機(jī)動目標(biāo)的檢測和參數(shù)估計十分困難;接收信號中存在具有較強(qiáng)方向性的射頻干擾和瞬態(tài)干擾,這類功率較大的干擾是限制目標(biāo)檢測和參數(shù)估計的重要因素。針對上述問題,本文主要對天波雷達(dá)中的機(jī)動目標(biāo)參數(shù)估計以及DOA估計展開研究。本文的主要工作如下:(1)機(jī)動目標(biāo)參數(shù)估計算法的對比研究對天波雷達(dá)中的機(jī)動目標(biāo)回波的多普勒譜展寬進(jìn)行了分析,給出了兩種具有代表性的機(jī)動目標(biāo)參數(shù)估計算法:基于高階模糊函數(shù)(HAF)的機(jī)動目標(biāo)參數(shù)估計算法和基于魏格納-霍夫變換(WHT)的機(jī)動目標(biāo)參數(shù)估計算法,并分別利用實測數(shù)據(jù)對這兩種算法進(jìn)行了仿真分析,最后通過仿真實驗對比了這兩種算法的性能,分析了各自的優(yōu)缺點。(2)基于稀疏重構(gòu)的機(jī)動目標(biāo)參數(shù)估計算法研究針對已有機(jī)動目標(biāo)參數(shù)估計算法中的不足,給出了一種基于稀疏重構(gòu)的機(jī)動目標(biāo)參數(shù)估計算法,該算法通過將天波雷達(dá)回波的短時傅里葉逆變換建模為一個稀疏優(yōu)化問題,并利用分裂布雷格曼迭代對該問題進(jìn)行求解,最后通過對所得稀疏時頻分布進(jìn)行霍夫變換來估計機(jī)動目標(biāo)的運動參數(shù)。仿真結(jié)果表明,本文算法比基于HAF和基于WHT的機(jī)動目標(biāo)參數(shù)估計算法精度更高,并且本文算法要求的輸入信噪比門限更低。(3)基于稀疏重構(gòu)的高分辨率DOA估計算法研究給出了一種基于Meridian先驗DOA估計算法,該算法對稀疏向量施加概率密度集中在零值的Meridian先驗分布,通過求解稀疏向量的最大后驗估計來獲得目標(biāo)信號的DOA估計。仿真結(jié)果表明,相較于經(jīng)典的l_1-SVD算法,本文算法具有更高的分辨率。
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN958
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,本文編號:1148417
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