臨近空間高速目標(biāo)長時(shí)間相參處理算法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-20 18:31
臨近空間高速目標(biāo)具有超聲速、低可觀測性、高機(jī)動(dòng)性、強(qiáng)突防能力等特點(diǎn),對(duì)雷達(dá)的預(yù)警探測形成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。隨著陣列雷達(dá)、波束形成、數(shù)字信號(hào)處理等技術(shù)的完善與進(jìn)步,現(xiàn)代雷達(dá)能夠通過長時(shí)間凝視模式,增加對(duì)目標(biāo)的觀測時(shí)間,獲取更多的脈沖回波信號(hào),隨后通過多脈沖回波相參處理,提高回波信噪比,進(jìn)而改善探測性能。然而,隨著觀測時(shí)間的增加,目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)分量(速度、加速度以及加加速度)會(huì)導(dǎo)致回波信號(hào)出現(xiàn)距離徙動(dòng)與多普勒頻率徙動(dòng)問題,影響相參處理性能。針對(duì)臨近空間高速目標(biāo)不同運(yùn)動(dòng)模態(tài)(勻速、勻加速以及變加速運(yùn)動(dòng))下的距離徙動(dòng)與多普勒頻率徙動(dòng)問題,本文開展了理論分析、算法研究、仿真驗(yàn)證等工作,主要?jiǎng)?chuàng)新如下:1、提出了基于改進(jìn)位置旋轉(zhuǎn)變換(Modified Location Rotation Transform,MLRT)的勻速目標(biāo)相參處理算法,通過回波信號(hào)峰值坐標(biāo)位置的旋轉(zhuǎn)變換校正一階距離徙動(dòng),然后利用慢時(shí)間域的傅里葉變換(Fourier Transform,FT)實(shí)現(xiàn)校正后信號(hào)能量的相參積累,提高了信噪比增益。2、提出了基于Keystone變換-匹配濾波處理(Keystone Transform-Matched...
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 臨近空間高速目標(biāo)發(fā)展動(dòng)態(tài)
1.3 長時(shí)間相參處理算法研究動(dòng)態(tài)
1.3.1 勻速目標(biāo)相參處理算法
1.3.2 勻加速目標(biāo)相參處理算法
1.3.3 變加速目標(biāo)相參處理算法
1.4 本文主要工作與內(nèi)容安排
第二章 基于MLRT的臨近空間勻速目標(biāo)相參處理算法
2.1 回波模型
2.2 MLRT相參積累算法
2.2.1 LRT簡介
2.2.2 MLRT算法原理
2.2.3 算法處理流程
2.2.4 與LRT的對(duì)比
2.2.5 與KT和RFT的計(jì)算量對(duì)比
2.2.6 加速度的影響
2.3 仿真實(shí)驗(yàn)
2.3.1 單目標(biāo)相參積累
2.3.2 多目標(biāo)相參積累
2.3.3 目標(biāo)檢測性能
2.3.4 速度估計(jì)性能
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于KT-MFP的臨近空間勻加速目標(biāo)相參處理算法
3.1 回波模型
3.2 KT-MFP相參積累算法
3.2.1 單目標(biāo)KT-MFP
3.2.2 多目標(biāo)KT-MFP
3.2.3 算法處理流程
3.2.4 計(jì)算量分析
3.2.5 運(yùn)動(dòng)軌跡分裂效應(yīng)
3.3 仿真結(jié)果
3.3.1 單目標(biāo)相參積累
3.3.2 多目標(biāo)相參積累
3.3.3 運(yùn)動(dòng)軌跡分裂及補(bǔ)償
3.3.4 目標(biāo)檢測性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于BPSST-SCFT-ISPD的臨近空間變加速目標(biāo)相參處理算法
4.1 回波模型
4.2 BPSST-SCFT-ISPD相參積累算法
4.2.1 速度與加速度估計(jì)
4.2.2 加加速度估計(jì)
4.2.3 能量積累與距離估計(jì)
4.2.4 算法處理流程
4.3 縮放系數(shù)選取準(zhǔn)則
4.4 計(jì)算量對(duì)比
4.5 仿真結(jié)果
4.5.1 相參積累性能
4.5.2 目標(biāo)檢測性能
4.5.3 參數(shù)估計(jì)性能
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于SCRFT的臨近空間變尺度目標(biāo)相參處理算法
5.1 變尺度回波模型
5.2 尺度效應(yīng)的影響
5.3 SCRFT相參積累算法
5.3.1 單目標(biāo)SCRFT
5.3.2 多目標(biāo)SCRFT
5.3.3 算法處理流程
5.4 計(jì)算量分析
5.5 關(guān)于SCRFT的討論
5.5.1 積累性能的改善
5.5.2 失配速度的影響
5.5.3 四種等價(jià)形式
5.6 仿真結(jié)果
5.6.1 單目標(biāo)相參積累
5.6.2 多目標(biāo)相參積累
5.6.3 目標(biāo)檢測性能
5.6.4 速度估計(jì)性能
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A.式(5-11)證明
B.式(5-17)證明
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雷達(dá)高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)長時(shí)間相參積累檢測方法[J]. 關(guān)鍵,陳小龍,于曉涵. 信號(hào)處理. 2017(S1)
[2]基于運(yùn)動(dòng)參數(shù)非搜索高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測[J]. 章建成,蘇濤,呂倩. 電子與信息學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]基于Radon-MDCFT的空間高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)方法[J]. 吳仁彪,馬頔,李海. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2016(03)
[4]臨近空間高超音速武器防御綜述[J]. 李淑艷,任利霞,宋秋貴,王錦玉. 現(xiàn)代雷達(dá). 2014(06)
[5]臨近空間高超聲速目標(biāo)雷達(dá)探測技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 汪連棟,曾勇虎,高磊,陸俊. 信號(hào)處理. 2014(01)
[6]美國發(fā)布SR-72高超聲速飛機(jī)概念[J]. 姚源,陳萱. 中國航天. 2013(12)
[7]反臨近空間目標(biāo)作戰(zhàn)的若干問題思考[J]. 金欣,梁維泰,王俊,楊進(jìn)佩. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2013(06)
[8]美國臨近空間快速打擊武器技術(shù)發(fā)展[J]. 楊磊,牛文,張翼麟. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2013(06)
[9]臨近空間高超聲速飛行器發(fā)展現(xiàn)狀及其跟蹤技術(shù)[J]. 呂航,何廣軍,張作帥,崔展寧. 飛航導(dǎo)彈. 2013(09)
[10]國外高超聲速臨近空間飛行器技術(shù)進(jìn)展[J]. 趙海洋,劉書雷,吳集,沈雪石. 飛航導(dǎo)彈. 2013(09)
博士論文
[1]高速微弱目標(biāo)檢測算法研究[D]. 黃響.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]泛探雷達(dá)微弱目標(biāo)檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田瑞琦.國防科技大學(xué) 2018
[3]機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測與運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)技術(shù)研究[D]. 章建成.西安電子科技大學(xué) 2017
[4]臨近空間高超聲速飛行器載雷達(dá)目標(biāo)檢測方法研究[D]. 徐雪菲.西安電子科技大學(xué) 2017
[5]高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)長時(shí)間相參積累算法研究[D]. 李小龍.電子科技大學(xué) 2017
[6]空中弱小目標(biāo)長時(shí)間相參積累檢測技術(shù)研究[D]. 饒烜.西安電子科技大學(xué) 2015
[7]雷達(dá)機(jī)動(dòng)目標(biāo)長時(shí)間積累信號(hào)處理算法研究[D]. 田靜.北京理工大學(xué) 2014
[8]微弱目標(biāo)信號(hào)積累檢測的方法研究[D]. 王俊.西安電子科技大學(xué) 1999
碩士論文
[1]雷達(dá)高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)長時(shí)間積累方法研究[D]. 焦智超.電子科技大學(xué) 2016
[2]臨近空間高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法研究[D]. 董天發(fā).電子科技大學(xué) 2015
[3]高速目標(biāo)雷達(dá)信號(hào)長時(shí)間積累技術(shù)研究[D]. 蔣千.電子科技大學(xué) 2013
[4]雷達(dá)信號(hào)長時(shí)間積累對(duì)微弱目標(biāo)檢測的研究[D]. 徐冠杰.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3664530
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 臨近空間高速目標(biāo)發(fā)展動(dòng)態(tài)
1.3 長時(shí)間相參處理算法研究動(dòng)態(tài)
1.3.1 勻速目標(biāo)相參處理算法
1.3.2 勻加速目標(biāo)相參處理算法
1.3.3 變加速目標(biāo)相參處理算法
1.4 本文主要工作與內(nèi)容安排
第二章 基于MLRT的臨近空間勻速目標(biāo)相參處理算法
2.1 回波模型
2.2 MLRT相參積累算法
2.2.1 LRT簡介
2.2.2 MLRT算法原理
2.2.3 算法處理流程
2.2.4 與LRT的對(duì)比
2.2.5 與KT和RFT的計(jì)算量對(duì)比
2.2.6 加速度的影響
2.3 仿真實(shí)驗(yàn)
2.3.1 單目標(biāo)相參積累
2.3.2 多目標(biāo)相參積累
2.3.3 目標(biāo)檢測性能
2.3.4 速度估計(jì)性能
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于KT-MFP的臨近空間勻加速目標(biāo)相參處理算法
3.1 回波模型
3.2 KT-MFP相參積累算法
3.2.1 單目標(biāo)KT-MFP
3.2.2 多目標(biāo)KT-MFP
3.2.3 算法處理流程
3.2.4 計(jì)算量分析
3.2.5 運(yùn)動(dòng)軌跡分裂效應(yīng)
3.3 仿真結(jié)果
3.3.1 單目標(biāo)相參積累
3.3.2 多目標(biāo)相參積累
3.3.3 運(yùn)動(dòng)軌跡分裂及補(bǔ)償
3.3.4 目標(biāo)檢測性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于BPSST-SCFT-ISPD的臨近空間變加速目標(biāo)相參處理算法
4.1 回波模型
4.2 BPSST-SCFT-ISPD相參積累算法
4.2.1 速度與加速度估計(jì)
4.2.2 加加速度估計(jì)
4.2.3 能量積累與距離估計(jì)
4.2.4 算法處理流程
4.3 縮放系數(shù)選取準(zhǔn)則
4.4 計(jì)算量對(duì)比
4.5 仿真結(jié)果
4.5.1 相參積累性能
4.5.2 目標(biāo)檢測性能
4.5.3 參數(shù)估計(jì)性能
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于SCRFT的臨近空間變尺度目標(biāo)相參處理算法
5.1 變尺度回波模型
5.2 尺度效應(yīng)的影響
5.3 SCRFT相參積累算法
5.3.1 單目標(biāo)SCRFT
5.3.2 多目標(biāo)SCRFT
5.3.3 算法處理流程
5.4 計(jì)算量分析
5.5 關(guān)于SCRFT的討論
5.5.1 積累性能的改善
5.5.2 失配速度的影響
5.5.3 四種等價(jià)形式
5.6 仿真結(jié)果
5.6.1 單目標(biāo)相參積累
5.6.2 多目標(biāo)相參積累
5.6.3 目標(biāo)檢測性能
5.6.4 速度估計(jì)性能
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A.式(5-11)證明
B.式(5-17)證明
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雷達(dá)高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)長時(shí)間相參積累檢測方法[J]. 關(guān)鍵,陳小龍,于曉涵. 信號(hào)處理. 2017(S1)
[2]基于運(yùn)動(dòng)參數(shù)非搜索高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測[J]. 章建成,蘇濤,呂倩. 電子與信息學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]基于Radon-MDCFT的空間高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)方法[J]. 吳仁彪,馬頔,李海. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2016(03)
[4]臨近空間高超音速武器防御綜述[J]. 李淑艷,任利霞,宋秋貴,王錦玉. 現(xiàn)代雷達(dá). 2014(06)
[5]臨近空間高超聲速目標(biāo)雷達(dá)探測技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 汪連棟,曾勇虎,高磊,陸俊. 信號(hào)處理. 2014(01)
[6]美國發(fā)布SR-72高超聲速飛機(jī)概念[J]. 姚源,陳萱. 中國航天. 2013(12)
[7]反臨近空間目標(biāo)作戰(zhàn)的若干問題思考[J]. 金欣,梁維泰,王俊,楊進(jìn)佩. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2013(06)
[8]美國臨近空間快速打擊武器技術(shù)發(fā)展[J]. 楊磊,牛文,張翼麟. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2013(06)
[9]臨近空間高超聲速飛行器發(fā)展現(xiàn)狀及其跟蹤技術(shù)[J]. 呂航,何廣軍,張作帥,崔展寧. 飛航導(dǎo)彈. 2013(09)
[10]國外高超聲速臨近空間飛行器技術(shù)進(jìn)展[J]. 趙海洋,劉書雷,吳集,沈雪石. 飛航導(dǎo)彈. 2013(09)
博士論文
[1]高速微弱目標(biāo)檢測算法研究[D]. 黃響.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]泛探雷達(dá)微弱目標(biāo)檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田瑞琦.國防科技大學(xué) 2018
[3]機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測與運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)技術(shù)研究[D]. 章建成.西安電子科技大學(xué) 2017
[4]臨近空間高超聲速飛行器載雷達(dá)目標(biāo)檢測方法研究[D]. 徐雪菲.西安電子科技大學(xué) 2017
[5]高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)長時(shí)間相參積累算法研究[D]. 李小龍.電子科技大學(xué) 2017
[6]空中弱小目標(biāo)長時(shí)間相參積累檢測技術(shù)研究[D]. 饒烜.西安電子科技大學(xué) 2015
[7]雷達(dá)機(jī)動(dòng)目標(biāo)長時(shí)間積累信號(hào)處理算法研究[D]. 田靜.北京理工大學(xué) 2014
[8]微弱目標(biāo)信號(hào)積累檢測的方法研究[D]. 王俊.西安電子科技大學(xué) 1999
碩士論文
[1]雷達(dá)高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)長時(shí)間積累方法研究[D]. 焦智超.電子科技大學(xué) 2016
[2]臨近空間高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法研究[D]. 董天發(fā).電子科技大學(xué) 2015
[3]高速目標(biāo)雷達(dá)信號(hào)長時(shí)間積累技術(shù)研究[D]. 蔣千.電子科技大學(xué) 2013
[4]雷達(dá)信號(hào)長時(shí)間積累對(duì)微弱目標(biāo)檢測的研究[D]. 徐冠杰.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3664530
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