【摘要】：隨著雷達技術(shù)的發(fā)展,雷達的應(yīng)用越來越廣泛,雷達探測系統(tǒng)在國防建設(shè)和國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。目前,香農(nóng)信息論在雷達領(lǐng)域中的應(yīng)用主要側(cè)重于雷達信號系統(tǒng)的波形設(shè)計方面。雷達是一種信息獲取系統(tǒng),用信息論對這一信息獲取的過程進行系統(tǒng)地描述和刻畫,具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。目前不少國內(nèi)外學(xué)者對此進行了有益探索,但尚未形成統(tǒng)一的信息理論框架。多載波雷達探測系統(tǒng)具有更高的距離分辨率和目標探測能力,是現(xiàn)代雷達技術(shù)研究與發(fā)展的重要方向。本論文采用香農(nóng)信息論的思想方法,以接收信號與被測目標的距離-幅相之間的互信息為測度,建立了多載波雷達系統(tǒng)的信息理論模型。研究主要圍繞目標的距離信息和幅相信息展開,針對單目標探測和多目標探測的探測場景進行討論,并用最大似然估計方法進行比較,數(shù)值仿真結(jié)果驗證了理論分析的正確性。論文的主要工作和創(chuàng)新如下:1.在復(fù)加性高斯白噪聲信道上,采用子載波序列為Zadoff-Chu序列的正交頻分復(fù)用信號,建立了多載波雷達探測系統(tǒng)模型。針對常散射系數(shù)和瑞利散射系數(shù)兩種目標模型,用信息論方法分析了探測信息量與目標參數(shù)之間的關(guān)系,提出用熵誤差衡量系統(tǒng)的性能,并與均方誤差進行了比較。2.針對單目標探測系統(tǒng),提出了兩種目標模型下距離信息和幅相信息的定義及描述方法,并推導(dǎo)出了閉合表達式。研究結(jié)果表明,目標距離信息和幅相信息將產(chǎn)生相互影響,幅相信息通常依賴于距離信息。針對瑞利散射系數(shù)模型,幅相信息只與信噪比有關(guān),而與距離信息無關(guān)。此外,提出了一種頻域最大似然距離估計算法,可以估計非整數(shù)采樣間隔的時延,進一步研究了目標的距離信息量與最大似然估計之間的關(guān)系。理論分析與數(shù)值仿真結(jié)果表明,在高信噪比條件下,距離估計的克拉美羅界即為距離信息量的漸近上界。本論文的研究發(fā)現(xiàn),目標的距離信息量可作為最大似然估計的性能上界,為實際系統(tǒng)的探測性能提供了理論依據(jù)。3.針對多目標探測系統(tǒng),分析了在目標間無干擾情況下多目標的距離信息和幅相信息,證明了多目標信息量是各個單目標探測信息量之和。在兩目標情況下,利用奇異值分解方法分析了目標間存在干擾時,兩目標的距離聯(lián)合信息,并推導(dǎo)了瑞利散射目標的距離聯(lián)合估計的克拉美羅界。最后從信息論角度提出了距離分辨率的定義,理論分析結(jié)果突破了帶寬對距離分辨率的限制。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN958
【圖文】：

士學(xué)位論文57（1） （2）（3） （4）（5） （6）圖 5.5 兩目標歸一化時延的二維概率密度函數(shù)圖5.5 本章小結(jié)在本章中，對多目標探測的情況，首先分析了當(dāng)目標間無干擾時，多目標的距離信息和幅0.1-0.1-0.100.10.2 0.1-0

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