宽带雷达相参积累方法研究

论文摘要

宽带雷达具有高的距离分辨率,和传统的低分辨雷达相比,它表现出许多新的特点和优势。但是宽带条件下,目标的径向运动会引起多周期回波包络的跨距离单元走动,这一现象对宽带雷达积累性能有较大的不利影响。因此,在未知目标运动信息的情况下,如何对多周期距离走动进行校正是实现宽带信号相参积累要解决的一个主要问题,这也是宽带雷达信号处理中的一个研究热点。本文首先通过分析宽带雷达的高分辨特性,建立了宽带雷达的目标多散射中心模型,讨论了距离走动对相参积累的影响,并结合实际工程中常用的三种宽带信号:LFM信号、相位编码信号和极窄脉冲信号分别建立了运动目标多周期回波模型;其次介绍并比较了常用的包络移位补偿算法和应用于合成孔径雷达领域的Keystone变换;最后得到Keystone变换应用于宽带雷达相参积累的信号处理方法,并将该方法应用于前述三种宽带信号进行计算机仿真。仿真实验表明,本文方法能够在未知目标具体速度的情况下,校正由目标径向速度引起的线性距离走动,实现多脉冲回波相参积累,改善了宽带雷达积累性能,从而提升宽带雷达检测能力,具有较好的实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究动态
• 1.3 本文的内容安排
• 第二章 宽带雷达的目标回波
• 2.1 宽带雷达的高分辨特性
• 2.1.1 宽带雷达目标模型
• 2.1.2 宽带雷达回波特性
• 2.2 宽带雷达距离走动
• 2.2.1 距离走动的形成
• 2.2.2 距离走动对相参积累的影响
• 2.3 常见宽带信号及回波模型
• 2.3.1 LFM 脉冲信号
• 2.3.2 二相编码信号
• 2.3.3 极窄脉冲信号
• 2.4 本章小结
• 第三章 距离走动校正算法
• 3.1 包络插值移位补偿算法
• 3.2 Keystone 变换的原理
• 3.2.1 距离走动的频域分析
• 3.2.2 Keystone 变换的原理
• 3.3 本章小结
• 第四章 基于Keystone 变换的宽带雷达积累方法
• 4.1 Keystone 变换的实现
• 4.1.1 信号处理流程
• 4.1.2 插值方法
• 4.2 LFM 脉冲雷达相参积累
• 4.2.1 距离走动校正
• 4.2.2 仿真实验及分析
• 4.3 二相编码脉冲雷达相参积累
• 4.3.1 距离走动校正
• 4.3.2 仿真实验及分析
• 4.4 极窄脉冲雷达相参积累
• 4.4.1 距离走动校正
• 4.4.2 仿真实验及分析
• 4.5 局限性分析
• 4.5.1 非整数倍距离单元走动的影响
• 4.5.2 多普勒模糊度不一致的情况
• 4.5.3 慢时间采样率变化的影响
• 4.6 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间取得的研究成果