【摘要】：無人機(jī)的應(yīng)用越來越為廣泛,在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都有著重要的用途,但同時(shí)也存在著被不法分子濫用以至于威脅到人們安全的風(fēng)險(xiǎn)。為抵御無人機(jī)帶來的威脅,及時(shí)地檢測到無人機(jī)便顯得尤為重要。而無人機(jī)作為低空慢速運(yùn)動(dòng)的小目標(biāo),對其進(jìn)行檢測成為難點(diǎn)問題。微多普勒效應(yīng)是由目標(biāo)除主體之外的微動(dòng)部件引起的,無人機(jī)旋翼葉片的旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致微多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生。提取到無人機(jī)所具有的這種獨(dú)特的微多普勒特征有助于對其進(jìn)行準(zhǔn)確地檢測。本文為了更加準(zhǔn)確的檢測到無人機(jī)目標(biāo),將傳統(tǒng)的檢測方法與無人機(jī)的微多普勒特征提取相結(jié)合,達(dá)到更加準(zhǔn)確地檢測無人機(jī)、減少虛警概率的目的。本文首先對微多普勒效應(yīng)的概念及內(nèi)涵進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,目標(biāo)所具有的這種微多普勒效應(yīng)在目標(biāo)的精確檢測方面起到了重要的作用。微多普勒特征較為突出的旋轉(zhuǎn)的旋翼葉片進(jìn)行了建模與仿真,分析了其所存在的微多普勒效應(yīng)。接著,本文提取無人機(jī)目標(biāo)的微動(dòng)特征,分別采用短時(shí)傅里葉變換、小波變換等方法提取旋轉(zhuǎn)旋翼葉片以及無人機(jī)目標(biāo)的微多普勒特征,進(jìn)而得到它們的物理結(jié)構(gòu)參數(shù)。對于寬帶雷達(dá)的帶寬足夠?qū)捠沟脽o人機(jī)出現(xiàn)跨距離單元的現(xiàn)象時(shí),采用一種基于“頻譜包絡(luò)導(dǎo)數(shù)”的參數(shù)提取方法可以更加準(zhǔn)確的提取無人機(jī)的微動(dòng)信息。然后,本文針對寬帶雷達(dá)無距離擴(kuò)展的無人機(jī)目標(biāo)檢測問題,如何將無人機(jī)目標(biāo)與較強(qiáng)的固定地物雜波區(qū)分開比較關(guān)鍵。本文將傳統(tǒng)的CA-CFAR檢測方法與微多普勒特征提取方法相結(jié)合,提出了一種RD-頻譜檢測方法,該方法具有較好的檢測性能。最后,本文針對寬帶雷達(dá)距離擴(kuò)展的無人機(jī)目標(biāo)檢測問題,當(dāng)雷達(dá)帶寬足夠?qū)捠沟眯⌒蜔o人機(jī)占據(jù)多個(gè)距離單元時(shí),無人機(jī)的微多普勒特征將會(huì)更加明顯。在這種情況下,研究了M/N檢測算法和空間散射密度廣義似然比(SSDGLRT)檢測算法這兩種基于一維距離像的擴(kuò)展目標(biāo)檢測方法,接著介紹了基于RD譜的擴(kuò)展目標(biāo)檢測算法,通過仿真對比了三種方法的檢測性能;然后對距離擴(kuò)展目標(biāo)提取基于“頻譜中頻率調(diào)制”的微動(dòng)特征,其對目標(biāo)和雜波的區(qū)分效果良好。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V279;TN957.51
【圖文】：

c) 強(qiáng)雜波的時(shí)頻譜 d) 弱雜波的時(shí)頻譜圖 4-8 RTI 方法檢測結(jié)果4.3.2 RD-頻譜檢測方法檢測檢測結(jié)果首先，在 RD 譜中利用 CA-CFAR 方法進(jìn)行檢測。虛警率 ( pfa )設(shè)置為-410 。參考窗選取十字窗，如圖 4-9 所示，保護(hù)單元 r = 2, d = 1;參考單元 m = 16，n= 8。圖 4-10 a) 顯示了 CA-CFAR 后的檢測結(jié)果。從圖中可以看到無人機(jī)目標(biāo)、較強(qiáng)地物雜波、較弱雜波全部被檢測到。圖 4-10 b) 為無人機(jī)的頻譜。圖 4-10c)和 d) 分別展示了較強(qiáng)地物雜波和較弱雜波的頻譜。在圖 4-10 b)中可以看到多普勒調(diào)制現(xiàn)象，而在圖 4-10 c)和 d)中，多普勒調(diào)制現(xiàn)象沒有出現(xiàn)。然后，在頻譜中提取微多普勒特征將無人機(jī)目標(biāo)與雜波區(qū)分開，最終無人機(jī)目標(biāo)被正確的檢測到，較強(qiáng)的地物雜波和較弱的雜波全部被剔除掉了。降低了無人機(jī)檢測的虛警率。YnY1..

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 以上時(shí)，可以將無人機(jī)目標(biāo)和雜波完全區(qū)分法在區(qū)分無人機(jī)和弱雜波方面較 RTI 方法具數(shù)據(jù)檢測結(jié)果分析達(dá)系統(tǒng)為 OFDM 雷達(dá)系統(tǒng)，工作時(shí)的載頻為，多普勒分辨率是 1.1913 千米/小時(shí)。實(shí)測的 RD 譜，無人機(jī)懸停在距離單元為 5黑色圓框標(biāo)記了出來。在機(jī)身的兩側(cè)可以清晰框標(biāo)記)。
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本文編號(hào)：2839882