论文摘要
穿墙探测雷达（Through-the-Wall detecting Radar, TWDR）通过发射超宽带（UWB）电磁波来穿透墙壁、隔板等障碍物,并分析接收到的目标回波信号,对隐藏在障碍物后的目标进行检测与定位。由于墙体的影响,穿墙雷达的动目标检测与定位和常规雷达存在较大差别,针对此问题,本文主要做了以下工作:1.分析了电磁波对非金属介质墙壁的穿透特性,给出了其对墙体穿透过程中透射系数和反射系数计算方法,建立了穿墙雷达的回波模型并分析了穿墙雷达的步进变频体制;2.通过分析直达波特性和现有直达波抑制方法的适用性,给出了一种基于极值点定位的步进变频穿墙雷达直达波抑制方法,从而效地抑制了直达波,改方法只能针对步进变频体制;3.研究了回波信号的时延估计的基本方法,通过分析穿墙雷达回波信号的特点,给出了一种基于小波变换的时延估计方法,可以对回波时延进行有效估计;4.通过分析电磁波在传播过程中的折射偏移现象以及由此带来的定位误差,给出了基于折射定理的墙体补偿算法和基于不同假定参数的墙体补偿算法,用以校正电磁波折射现象在三圆定位方法中引入的定位误差;通过仿真与实验结果验证了上述方法的有效性。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究动态1.3 本文的主要工作第二章 穿墙雷达的基本原理2.1 穿墙雷达的回波信号模型2.2 穿墙雷达的体制2.2.1 步进变频连续波穿墙雷达基本原理2.2.2 本文采用的数据形式2.3 电磁波在传播过程中的折射现象2.4 本章小结第三章 穿墙雷达数据预处理与直达波抑制3.1 噪声抑制3.2 旁瓣抑制3.2.1 空间变量旁瓣压缩3.2.2 仿真结果3.3 直达波抑制3.3.1 横向滤波自适应抵消法3.3.2 主元分析法3.3.3 极值点定位直达波抑制方法3.3.4 对实测数据的处理结果及分析3.4 本章小节第四章 穿墙雷达动目标检测与定位4.1 背景杂波抑制4.1.1 固定目标和动目标信号的区别4.1.2 动目标显示波滤波器（MTI）4.1.3 背景对消4.1.4 仿真结果4.2 恒虚警检测4.2.1 基于单元筛选的GOOS 恒虚警检测（GOCSOS）4.2.2 仿真结果4.3 穿墙雷达的运动目标定位4.3.1 三圆定位原理4.3.2 穿墙雷达的时延估计4.3.2.1 时延估计的基本模型和方法4.3.2.2 宽带相关、宽带模糊与小波变换方法4.3.2.3 仿真结果4.3.3 墙体补偿算法4.3.3.1 基于折射定律的补偿算法4.3.3.2 基于不同假定参数的补偿算法4.3.3.3 仿真结果4.4 本章小节第五章 结束语参考文献致谢攻读硕士学位期间的研究成果
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