【摘要】：在現(xiàn)代戰(zhàn)場環(huán)境下,高速目標的隱身性能越來越強,這也使得針對這一類目標的偵查需求與日俱增。本文主要針對高速微弱目標的檢測進行了研究,對于高速目標的跨距離走動這一現(xiàn)象進行了分析,此現(xiàn)象會導(dǎo)致的相參積累效率降低從而無法準確對目標的參數(shù)進行估計。此外對微弱目標的檢測進行了討論,當目標回波信噪比極低時,常見的相參積累、雜波抑制等檢測方法已經(jīng)不能滿足遠距離發(fā)現(xiàn)目標的需求,因此還需要其他算法來進一步提升信噪比。由于雷達的回波矩陣在經(jīng)過完全的距離走動補償之后具有低秩性,本文提出了基于加權(quán)核范數(shù)最小化(WNNM)算法的高速微弱目標雷達檢測技術(shù)。首先,本文分析了高速目標的雷達回波的建模問題。對于窄帶雷達照射高速運動的目標,所反射的雷達回波是否能滿足“走�！蹦Ｐ瓦M行了討論,并給出了目標符合模型時所需滿足的速度條件。對于目標高速運動所跨越的距離單元以及對相參積累的影響也進行了定量分析。然后,針對目標的距離走動問題,使用Keystone算法進行補償。對于低信噪比條件下的距離走動補償,本文采用了對噪聲不敏感的Keystone算法,并對Keystone算法的原理和實現(xiàn)方式進行了討論和比較。針對遠距離目標而采用低重頻所造成的速度模糊,進行了模糊數(shù)估計,并定量分析了模糊數(shù)估計不準確所造成的目標信噪比損失。最后,對于相參積累后的回波信噪比低的問題,本文提出了復(fù)數(shù)域的WNNM算法。對于雷達回波矩陣進行了低秩性分析,在進行距離走動補償后的回波矩陣能夠使用WNNM算法實現(xiàn)信號與噪聲的分離。但是現(xiàn)有的WNNM算法均為針對圖像、視頻等實數(shù)數(shù)據(jù)進行處理。而雷達信號為復(fù)信號,并且在使用WNNM算法后的相參積累還對信號相位有著較為嚴格的要求。為了解決該問題,本文對WNNM算法進行了改造,使其能夠適用于復(fù)數(shù)雷達信號。對于進行了相參積累仍不能達到檢測門限的情況,本文提出的方案能夠有效提高高速微弱目標的回波信噪比。最后進行的仿真驗證證明了該方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN957.51;E91
【圖文】：

和相位信息的積累方式。但是對脈沖間的相參性存在要求，能達到理想效果。對于靜止目標，將所有脈沖進行相加即可動時則需采用多個中心頻率不同的梳狀濾波器組來實現(xiàn)相相參積累的處理流程波是最經(jīng)典的能夠有效提高雷達回波 SNR 的信號處理方式帶來的增益往往是有限的。針對微弱目標的檢測，匹配濾波號的 SNR 提高到能夠進行有效檢測的程度。因此需要考慮波信號 SNR。一種常見的思路就是通過接收多個信號的回提高信噪比。靜止時，目標在脈沖間的回波是相參的，其幅度與相位都聲則不具有相關(guān)性，因此對于背景噪聲在積累時不會進行累幅度相同而累加。因此信噪比在經(jīng)過相參積累后會得到提

圖 2-2 不同模型進行匹配濾波后的脈沖波形匹配濾波器的失配對于相參積累的影響主要體現(xiàn)在回波脈沖的模型與未近似的雷達回波不僅是信號的中心頻率存在變化；還變化。從圖 2-2 中可以看出，匹配濾波器與目標回波模型相差時延間隔越長，脈沖損失越嚴重。對于未近似雷達回波比走停也是符合物理意義的：在雷達脈沖傳播的時間內(nèi)，目標仍在運為目標是靜止的。因此接收到相向而行的目標要比在這段時間的雷達回波要略快一點。實驗數(shù)據(jù)可知，在目標徑向速度設(shè)置為v=7000m/s 的情況下，配濾波器輸出的峰值響應(yīng)分別為 1 和 0.9514。其中未近似的雷應(yīng)對應(yīng)的信噪比損失約為 0.43dB。這時的信噪比損失仍在可以來改變目標速度 v，繼續(xù)對三種情況進行仿真，統(tǒng)計不同速度下峰值，并繪制曲線。得到結(jié)果如圖 2-3 所示。從圖中可以看出波器輸出峰值造成的影響近似呈線性變化。并且速度越大，則噪比損失越嚴重。

圖 2-3 不同速度進行匹配濾波后的脈信號幅度峰值包絡(luò)中心的移動式(2-7)中 2 ( )/( )mu t R t c v 項在式(2-12)中近似為 2u t 會導(dǎo)致匹配濾波器的失配誤差外，還會導(dǎo)致包絡(luò)中心移動的誤中心的移動的誤差為2 2 ( )2m mmc R t R tvr R tc v c c v 生的誤差小于距離分辨單元時，認為誤差可以忽略，即2crB (2-30)代入式(2-31)可以得出22 ( )mcvBR t c 窄帶雷達在探測較遠距離的目標時，式(2-32)的條件是容易滿足=20MHz、目標到雷達距離 R=120km 時，對于目標速度的，一般目標能夠滿足這一條件。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 帥曉飛;朱玉軍;詹旭;;基于Keystone變換的弱目標積累檢測及工程實現(xiàn)方法[J];火控雷達技術(shù);2018年03期

2 HELMUT MATT;;The National People's Congress——Keystone of China's Political System[J];China Today;2017年03期

3 李銀珍;彭世清;;論中央銀行在金融生態(tài)系統(tǒng)中的地位和作用——基于一個Keystone的分析視角[J];華北金融;2007年09期

4 曾建中;李銀珍;;論中央銀行在金融生態(tài)系統(tǒng)中的定位——基于一個Keystone的研究視角[J];廣東金融學(xué)院學(xué)報;2007年06期

5 王威;李宛蓉;成欣耘;;美國賓夕法尼亞州Keystone考試及生物學(xué)試題評析[J];生物學(xué)教學(xué);2015年05期

6 ;DBS imaging based on Keystone transform[J];Journal of Systems Engineering and Electronics;2012年03期

7 寧娜;郝鳳玉;;Keystone變換實現(xiàn)方法研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2011年24期

8 李軍;王雪松;王濤;;基于Keystone變換的高速擴展目標檢測[J];雷達科學(xué)與技術(shù);2011年06期

9 粘朋雷;李國林;尹洪偉;;基于Keystone變換的正交投影欺騙干擾消除方法[J];探測與控制學(xué)報;2015年06期

10 ;2013 Multiple Sclerosis by Keystone Symposia[J];中國現(xiàn)代神經(jīng)疾病雜志;2012年05期

相關(guān)會議論文 前3條

1 趙佳;王欣;張民;;基于修正Keystone變換的多目標高階運動校正方法[A];2015年全國微波毫米波會議論文集[C];2015年

2 葛寶珊;李旭杰;應(yīng)懷樵;潘少軍;葛楊;;KeyStoneⅡ多核SoC系統(tǒng)中處理器間通信研究[A];第九屆全國信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議�？痆C];2015年

3 陳慧;李陶深;岑霄;;OpenStack核心存儲件Swift與Keystone集群的整合方法[A];廣西計算機學(xué)會2014年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2014年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 本報記者 于琳娜;一條“復(fù)活”的管道引爭議[N];中國電力報;2017年

2 本報資深記者 王林;美兩黨就Keystone XL輸油管道再“互掐”[N];中國能源報;2015年

3 本報記者 王林;Keystone XL輸油管道有望“復(fù)活”[N];中國能源報;2019年

4 本報記者 張琪;Keystone XL管道建設(shè)掃除最后障礙[N];中國能源報;2017年

5 本報資深記者 王林;橫加狀告美政府索賠150億美元[N];中國能源報;2016年

6 上海國際問題研究院助理研究員 曹嘉涵;“拱心石XL”油管的博弈與糾結(jié)[N];中國石油報;2014年

7 本報記者 張琪;Keystone XL管道被否 北美能源格局變天？[N];中國能源報;2015年

8 本報記者 李慧;美加管道“暗戰(zhàn)”6年前景仍不明[N];中國能源報;2014年

9 趙琳琳;基石XL管道命運終曲是否奏響[N];中國石化報;2014年

10 本報記者 焦旭;參眾兩院意見不一 美加管道獲批希望落空[N];中國能源報;2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 田靜;雷達機動目標長時間積累信號處理算法研究[D];北京理工大學(xué);2014年

2 秦國棟;微波稀布陣SIAR參數(shù)估計及相關(guān)技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 靳新飛;基于Keystone變換與WNNM的高速弱目標相參積累研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

2 邵鴻旭;微弱目標檢測的算法設(shè)計和硬件實現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2018年

3 陳配濤;星載雷達運動目標SAR成像技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2018年

4 張明強;Keystone跨域身份聯(lián)合研究與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2015年

5 王娟;雷達微弱目標檢測技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

6 王文輝;寬帶雷達相參積累方法研究[D];電子科技大學(xué);2011年

7 劉衍超;基于KeyStone Ⅱ水聲通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2017年

8 張杰;基于OpenStack的安全認證研究[D];電子科技大學(xué);2017年

9 王蘭來;彈載雷達超高速目標檢測[D];南京理工大學(xué);2015年

10 高玉祥;高速運動目標檢測算法研究[D];南京大學(xué);2014年

本文編號：2777383