基于模糊理論的雷達中頻信號檢測方法的研究
本文關(guān)鍵詞:基于模糊理論的雷達中頻信號檢測方法的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著船舶運輸業(yè)的快速發(fā)展,雷達已成為船舶不可缺少的導航避碰設(shè)備之一。雷達目標檢測主要是從噪聲和海雜波等其他雜波干擾中來探測目標,并提取目標的相關(guān)特征信息。目前,國內(nèi)外的航海雷達以及交管系統(tǒng)的雷達設(shè)備主要是在視頻終端更多地采用數(shù)字處理技術(shù),而雷達回波信號在中頻上的頻率信息沒有能夠有效地利用,使得雷達系統(tǒng)的技術(shù)性能和保障船舶航行的安全效能仍受到許多制約。近些年來,模糊技術(shù)的快速發(fā)展以及其對非平穩(wěn)環(huán)境具有較好的適應(yīng)性,使得其被廣泛應(yīng)用于控制、通信和信號處理等領(lǐng)域。因此,本文主要研究了基于模糊理論的雷達中頻信號檢測方法,以提高雷達系統(tǒng)的目標檢測性能。本文首先對雷達中頻信號模擬,并進行濾波處理,分析了中頻信號中的多普勒效應(yīng)的時頻特性。其次,論述了雷達信號統(tǒng)計檢測的基本理論和方法,包括檢測最佳準則、滑窗積累檢測方法。針對非相參雷達中頻信號存在的多普勒效應(yīng),采用基于模糊聚類的中頻目標檢測方法,對脈沖回波相鄰信號單元進行聚類分析,并進行仿真驗證及檢測性能分析。再次,研究了基于模糊RBF網(wǎng)絡(luò)預測誤差的目標檢測方法。根據(jù)海雜波混沌特性,從相空間重構(gòu)理論出發(fā),使用模糊RBF網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建海雜波的混沌動力系統(tǒng)。通過對回波信號進行單步預測來實現(xiàn)混沌背景信號中的瞬態(tài)目標信號和周期信號的檢測,并針對不同的信噪比進行分析,驗證算法的魯棒性。最后,根據(jù)中頻目標檢測算法,進行了雷達中頻信號檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計。給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計,論述了基于DSP的中頻目標檢測方法的軟件實現(xiàn),進行了實驗測試分析,并檢驗了中頻目標檢測的效果。
【關(guān)鍵詞】:雷達中頻信號 目標檢測 模糊聚類 模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學位授予單位】:大連海事大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN957.51
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-14
- 1.1 選題背景及研究意義10-11
- 1.2 雷達信號檢測的發(fā)展和現(xiàn)狀11-12
- 1.3 課題主要研究內(nèi)容12-13
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排13-14
- 第2章 雷達中頻信號建模及時頻分析14-26
- 2.1 中頻信號的數(shù)字化14-16
- 2.2 基于時頻分析法的信號頻率估計16-19
- 2.3 中頻回波的降噪算法19-24
- 2.3.1 小波分析基礎(chǔ)19-21
- 2.3.2 基于小波閾值的中頻信號降噪21-24
- 2.4 本章小結(jié)24-26
- 第3章 基于模糊聚類的雷達中頻目標檢測26-40
- 3.1 雷達目標檢測26-29
- 3.1.1 信號檢測準則26-27
- 3.1.2 信號積累檢測27-29
- 3.2 基于FCM聚類的中頻目標檢測29-34
- 3.2.1 模糊C均值聚類算法30-32
- 3.2.2 基于FCM聚類的比鄰檢測32-34
- 3.3 仿真實驗分析34-37
- 3.4 本章小結(jié)37-40
- 第4章 基于模糊RBF網(wǎng)絡(luò)的目標檢測40-56
- 4.1 混沌時間序列的相空間重構(gòu)40-42
- 4.2 基于模糊RBF預測誤差的目標檢測42-45
- 4.2.1 模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預測模型42-44
- 4.2.2 基于模糊RBF網(wǎng)絡(luò)的目標檢測原理44-45
- 4.3 仿真實驗分析45-54
- 4.4 本章小結(jié)54-56
- 第5章 雷達中頻信號檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計56-62
- 5.1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計56-58
- 5.1.1 DSP集成開發(fā)環(huán)境56-57
- 5.1.2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)57-58
- 5.2 中頻目標檢測的軟件實現(xiàn)58-61
- 5.3 本章小結(jié)61-62
- 結(jié)論62-64
- 參考文獻64-67
- 攻讀學位期間公開發(fā)表論文67-68
- 致謝68-69
- 作者簡介69
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本文編號:261875
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