本文關(guān)鍵詞：基于天基雷達(dá)的空間機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)方法研究

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【摘要】：隨著人類對地球空間資源的不斷開發(fā)和利用,空間中的目標(biāo)數(shù)量呈快速上升的趨勢�？臻g目標(biāo)給在軌運(yùn)行的航天器、衛(wèi)星以及國土防空帶來了較大的威脅,空間目標(biāo)探測技術(shù)正受到世界各國的高度重視。以航天器為平臺的雷達(dá)目標(biāo)檢測跟蹤技術(shù)已成為目前雷達(dá)目標(biāo)探測技術(shù)研究的前沿領(lǐng)域。天基雷達(dá)探測的空間目標(biāo)通常具有較高的運(yùn)動(dòng)速度和加速度,此時(shí)雷達(dá)接收到的回波信號存在距離徙動(dòng)(Range Cell Migration,RCM)和多普勒走動(dòng)(Doppler Frequency Migration,DFM)問題,目標(biāo)能量無法在同一個(gè)距離單元和多普勒單元中進(jìn)行積累,從而不利于空間機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)。當(dāng)雷達(dá)對目標(biāo)觀測時(shí)間較短且回波信號較為微弱時(shí),將使目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)的實(shí)現(xiàn)變得更加困難。本文圍繞上述問題開展研究,對天基雷達(dá)目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)的基本問題進(jìn)行了分析。論文的主要工作有:第一,對目標(biāo)回波具有的RCM和DFM問題進(jìn)行了討論,通過仿真實(shí)驗(yàn)分析了影響RCM與DFM的因素。第二,針對雷達(dá)對目標(biāo)進(jìn)行單次掃描,提出了一種基于Radon-修正離散線性調(diào)頻傅里葉變換(Radon-Modified Discrete Chirp Fourier Transform,RMDCFT)的單掃描處理方法。該方法沿目標(biāo)信號在距離單元-慢時(shí)間域內(nèi)的軌跡對回波能量進(jìn)行積累,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的檢測與參數(shù)估計(jì)。第三,針對雷達(dá)對目標(biāo)進(jìn)行多次掃描,提出了一種基于改進(jìn)頻域補(bǔ)償與分?jǐn)?shù)階Fourier變換(Fractional Fourier Transform,FRFT)的多掃描相參檢測前跟蹤(Track Before Detect,TBD)方法。該方法分別利用改進(jìn)頻域補(bǔ)償與FRFT對多幀目標(biāo)回波數(shù)據(jù)的RCM與DFM問題進(jìn)行校正,接著在此基礎(chǔ)上積累目標(biāo)回波能量并實(shí)現(xiàn)有效的目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)。第四,針對現(xiàn)有的機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測方法存在的運(yùn)算量較大或需要知道多普勒模糊數(shù)的問題,提出了一種基于距離頻域多項(xiàng)式相位變換(Range Frequency Polynomial-Phase Transform,RFPPT)的快速方法,該方法利用RFPPT方法在距離頻域-慢時(shí)間域內(nèi)對回波的RCM與DFM問題進(jìn)行校正,運(yùn)算量較低且能獲得較好的目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)性能。
【關(guān)鍵詞】：天基雷達(dá) 空間機(jī)動(dòng)目標(biāo) 距離徙動(dòng) 目標(biāo)檢測 參數(shù)估計(jì)
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN957.51
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 論文內(nèi)容與安排15-17
• 第二章 基于Radon-MDCFT的單掃描處理方法17-35
• 2.1 引言17
• 2.2 信號模型與問題分析17-18
• 2.3 距離徙動(dòng)與多普勒走動(dòng)18-23
• 2.3.1 距離徙動(dòng)問題18-21
• 2.3.2 多普勒走動(dòng)問題21-23
• 2.4 算法基本原理23-26
• 2.5 算法積累增益分析26-30
• 2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析30-34
• 2.7 本章小結(jié)34-35
• 第三章 基于改進(jìn)頻域補(bǔ)償與FRFT的多掃描相參TBD方法35-47
• 3.1 引言35
• 3.2 雷達(dá)多掃描周期的回波信號模型35-36
• 3.3 算法基本原理36-42
• 3.3.1 改進(jìn)頻域補(bǔ)償法校正距離徙動(dòng)37-38
• 3.3.2 幀間相位補(bǔ)償38-39
• 3.3.3 基于FRFT的多掃描相參積累39-42
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析42-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 基于距離頻域多項(xiàng)式相位變換的快速方法47-63
• 4.1 引言47
• 4.2 算法基本原理47-52
• 4.3 算法延時(shí)τ的取值范圍分析52-59
• 4.4 算法運(yùn)算量分析59-60
• 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析60-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)束語63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文71

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本文編號：848034