船舶導(dǎo)航雷達(dá)雜波抑制方法研究及恒虛警率檢測(cè)FPGA實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2017-06-24 01:11
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【摘要】:海雜波背景下目標(biāo)檢測(cè)一直是雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),尤其是在海面環(huán)境多變的情況下,海雜波變化無(wú)常,導(dǎo)致雷達(dá)回波信號(hào)十分復(fù)雜,嚴(yán)重制約了雷達(dá)海面目標(biāo)的檢測(cè)性能。因此,海雜波的抑制成為提高海面目標(biāo)檢測(cè)性能的關(guān)鍵問(wèn)題所在。本文基于上述存在的問(wèn)題展開(kāi)了相關(guān)研究工作,主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)本文首先分析了海雜波的統(tǒng)計(jì)特性,描述了幾種經(jīng)典的海雜波幅度分布模型以及海雜波的功率譜特性,然后介紹了海雜波的產(chǎn)生方法,并對(duì)海雜波模型進(jìn)行仿真;诖,本文提出了一種統(tǒng)計(jì)多模型的船舶導(dǎo)航雷達(dá)海雜波抑制方法。根據(jù)雷達(dá)多次掃描回波數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型庫(kù)中各模型的參數(shù)特征,再與雷達(dá)回波的分布曲線進(jìn)行對(duì)比,選擇與之最佳匹配的海雜波模型,對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行對(duì)消,從而抑制海雜波的干擾。通過(guò)仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理分析,表明該方法能夠?qū)ks波進(jìn)行有效地抑制。(2)本文研究了海雜波背景下的恒虛警率(Constant False Alarm Rate, CFAR)處理算法。首先分析了CFAR檢測(cè)技術(shù)的基本理論和三種均值類(ML-CFAR)處理方法以及有序統(tǒng)計(jì)類(OS-CFAR、OSGO-CFAR)處理算法,并分析比較了多種CFAR處理方法在均勻雜波背景、多干擾目標(biāo)雜波背景及雜波邊緣背景下的檢測(cè)性能。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析,表明OSGO-CFAR具有更好的檢測(cè)性能。(3)本文基于FPGA對(duì)ML-CFAR、OSGO-CFAR算法進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),并在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)OSGO-CFAR進(jìn)行了優(yōu)化,降低了運(yùn)算量和資源損耗,仿真結(jié)果與資源利用率都驗(yàn)證了算法設(shè)計(jì)的正確性和可行性。
【關(guān)鍵詞】:雜波模型 目標(biāo)檢測(cè) 恒虛警率 FPGA
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN957.51
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 本課題的研究背景及意義8-9
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排12-13
- 第二章 典型海雜波的特性分析與仿真13-26
- 2.1 海雜波的幅度統(tǒng)計(jì)模型13-16
- 2.2 海雜波的功率譜特性16-17
- 2.3 典型海雜波模型仿真17-25
- 2.3.1 海雜波的仿真方法17-18
- 2.3.2 雜波統(tǒng)計(jì)模型的仿真18-25
- 2.4 本章小結(jié)25-26
- 第三章 基于統(tǒng)計(jì)多模型的船舶導(dǎo)航雷達(dá)海雜波抑制方法26-35
- 3.1 多參數(shù)選擇的海雜波模型庫(kù)26-30
- 3.2 多模型選擇海雜波抑制算法原理30-31
- 3.3 仿真與實(shí)測(cè)處理結(jié)果對(duì)比分析31-34
- 3.4 本章小結(jié)34-35
- 第四章 恒虛警率檢測(cè)方法研究及FPGA實(shí)現(xiàn)35-65
- 4.1 恒虛警率檢測(cè)方法的基本原理35-41
- 4.1.1 奈曼-皮爾森最優(yōu)檢測(cè)35-38
- 4.1.2 恒虛警率檢測(cè)方法的基本原理38-41
- 4.2 恒虛警率處理算法41-52
- 4.2.1 均值類恒虛警率(ML-CFAR)處理算法41-47
- 4.2.2 有序統(tǒng)計(jì)類恒虛警率(OS-CFAR)處理算法47-49
- 4.2.3 排序選大恒虛警率(OSGO-CFAR)算法49-52
- 4.3 FPGA的設(shè)計(jì)流程52-56
- 4.4 ML-CFAR算法的FPGA實(shí)現(xiàn)56-60
- 4.4.1 ML-CFAR算法的模型化設(shè)計(jì)56-58
- 4.4.2 仿真結(jié)果分析58-60
- 4.5 OSGO-CFAR算法的FPGA實(shí)現(xiàn)60-64
- 4.5.1 OSGO-CFAR算法的模型化設(shè)計(jì)60-63
- 4.5.2 仿真結(jié)果分析63-64
- 4.6 本章小結(jié)64-65
- 第五章 總結(jié)與展望65-67
- 5.1 總結(jié)65
- 5.2 展望65-67
- 參考文獻(xiàn)67-71
- 致謝71-72
- 作者簡(jiǎn)介72
本文關(guān)鍵詞:船舶導(dǎo)航雷達(dá)雜波抑制方法研究及恒虛警率檢測(cè)FPGA實(shí)現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):476775
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