基于微多普勒特性的無(wú)人機(jī)目標(biāo)檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-09 07:48
近年來(lái),利用雷達(dá)目標(biāo)的微動(dòng)產(chǎn)生的微多普勒效應(yīng)來(lái)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)受到雷達(dá)界廣泛的關(guān)注。由于目標(biāo)微動(dòng)產(chǎn)生的微多普勒效應(yīng)可以反映目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、尺寸、形狀等大量信息,且這種特征具有“唯一性”,這為雷達(dá)目標(biāo)的特征提取和參數(shù)估計(jì)提供了有效途徑。本文利用無(wú)人機(jī)目標(biāo)在飛行過(guò)程中,旋翼葉片的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的獨(dú)特微多普勒效應(yīng),實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)目標(biāo)檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)的方法研究,并使用Ku波段的線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)系統(tǒng)采集小型無(wú)人機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)其進(jìn)行處理并提取微多普勒特征,將結(jié)果與理論仿真進(jìn)行對(duì)比分析。首先,分析了目標(biāo)微動(dòng)對(duì)雷達(dá)回波的調(diào)制作用和產(chǎn)生微多普勒效應(yīng)的原理。在剛體運(yùn)動(dòng)模型的基礎(chǔ)上,建立了多旋翼無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)模型,推導(dǎo)了線性調(diào)頻連續(xù)波(Linear Frequency Modulated Continuous Wave,LFMCW)雷達(dá)的無(wú)人機(jī)目標(biāo)回波的數(shù)學(xué)表達(dá)式,完成LFMCW信號(hào)處理方法研究,并對(duì)旋翼的微多普勒特性進(jìn)行分析。然后,研究了基于LFMCW雷達(dá)的恒虛警概率(Constant False-Alarm Rate,CFAR)檢測(cè)方法,分別對(duì)距離維和多普勒維的回波譜進(jìn)行CFAR檢測(cè),為減少雜波...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
LFMCW 信號(hào)及差頻信號(hào)的時(shí)頻關(guān)系圖
2 /D v vf w D ,其中 為波長(zhǎng) 可以看出,對(duì)于短波信號(hào),即使振動(dòng)頻率較小,也可能引起較大的微多普勒頻率的變化 假設(shè)雷達(dá)位于坐標(biāo)系( X , Y , Z)的原點(diǎn)且雷達(dá)的運(yùn)動(dòng)速度為 0,剛體位于參考坐標(biāo)系( x, y , z)的原點(diǎn),參考坐標(biāo)系會(huì)隨著剛體的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生方向和位置的改變,如圖 2-5 所示
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文行時(shí)頻變換,可以從中提取出隨時(shí)間變換如旋翼長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)速等 精靈 3 SE(DJI PHANTOM 3 SE)進(jìn)行相圖 2-6 所示
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)對(duì)低小慢目標(biāo)檢測(cè)及性能分析[J]. 余啟,饒彬,羅鵬飛. 信號(hào)處理. 2019(01)
[2]基于線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的低速小目標(biāo)檢測(cè)方法[J]. 劉艷蘋(píng). 艦船電子對(duì)抗. 2017(06)
碩士論文
[1]基于微多普勒的空間多目標(biāo)特征提取與參數(shù)估計(jì)[D]. 黃志星.電子科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):2966253
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
LFMCW 信號(hào)及差頻信號(hào)的時(shí)頻關(guān)系圖
2 /D v vf w D ,其中 為波長(zhǎng) 可以看出,對(duì)于短波信號(hào),即使振動(dòng)頻率較小,也可能引起較大的微多普勒頻率的變化 假設(shè)雷達(dá)位于坐標(biāo)系( X , Y , Z)的原點(diǎn)且雷達(dá)的運(yùn)動(dòng)速度為 0,剛體位于參考坐標(biāo)系( x, y , z)的原點(diǎn),參考坐標(biāo)系會(huì)隨著剛體的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生方向和位置的改變,如圖 2-5 所示
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文行時(shí)頻變換,可以從中提取出隨時(shí)間變換如旋翼長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)速等 精靈 3 SE(DJI PHANTOM 3 SE)進(jìn)行相圖 2-6 所示
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)對(duì)低小慢目標(biāo)檢測(cè)及性能分析[J]. 余啟,饒彬,羅鵬飛. 信號(hào)處理. 2019(01)
[2]基于線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的低速小目標(biāo)檢測(cè)方法[J]. 劉艷蘋(píng). 艦船電子對(duì)抗. 2017(06)
碩士論文
[1]基于微多普勒的空間多目標(biāo)特征提取與參數(shù)估計(jì)[D]. 黃志星.電子科技大學(xué) 2014
本文編號(hào):2966253
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