地面目标多普勒回波信号特征提取

论文摘要

在无线电引信对地面目标进行探测时,由于地面背景复杂,现代目标又采用隐身技术,地杂波可能完全湮没了目标的回波信号,造成引信对目标的毁伤效果大大降低。因此,在这种复杂背景下,进行目标信号的特征提取就成为一个迫切需要解决的问题。本文从连续波多普勒引信的工作原理出发,对多普勒引信回波信号进行了仿真,分析了实测地面目标多普勒信号时域和频域特征;对假设检验和小波变换两种方法在地面背景杂波幅度分析中的应用进行了对比,并适当引申方差至判定两组拟合曲线的相似度问题中;在信号去噪中提出了一种改进的阈值函数对信号进行小波阈值去噪,再结合希尔伯特变换和小波变换的方法进行包络提取;最后通过小波分解与重构逼近信号,进行弹目交会中频率变化的特征提取,并提出了一种简单有效的判决门限取法。结果表明:1)应用小波变换的方法,改变了假设检验中先对背景杂波假定服从特定分布的缺点,适应不同地面背景下的杂波分析;2)通过改进的阈值后,去噪性能有一定的提高,且希尔伯特和小波变换相结合的方法提取的包络光滑,无毛刺,增幅特征显著;3)小波分解与重构逼近信号的方法,对弹目交会中频率变化的特征有很好地提取,提出的判决门限方法,在信噪比-10dB时,引信正确启动率在123条数据中达到96%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 需求背景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 论文研究内容与结构
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 论文结构
• 第二章 连续波多普勒引信信号
• 2.1 连续波多普勒引信原理
• 2.2 弹目交会仿真与信号特征分析
• 2.2.1 弹目交会模型
• 2.2.2 点目标回波信号数学模型
• 2.2.3 多普勒回波信号仿真与特征分析
• 2.3 小结
• 第三章 地面背景杂波分析与仿真
• 3.1 基于假设检验的地面背景杂波分析
• 3.1.1 统计分析
• 3.1.2 假设检验
• 3.1.3 实测背景杂波统计分析
• 3.2 基于小波变换的地面背景杂波分析
• 3.2.1 小波密度估计原理
• 3.2.2 小波密度估计方法
• 3.2.3 小波密度估计结果
• 3.3 背景杂波仿真与杂波信号生成
• 3.4 小结
• 第四章 基于小波变换的地面目标多普勒回波信号分析
• 4.1 时频分析与信号去噪
• 4.1.1 傅里叶去噪
• 4.1.2 时频分析
• 4.1.3 基于小波变换的信号去噪方法
• 4.1.4 小波阈值去噪方法中阈值函数的改进
• 4.1.5 小波阈值法对实测信号加权杂波后的去噪结果
• 4.2 希尔伯特变换与小波变换结合提取增幅特征
• 4.3 基于小波变换的频域特征提取
• 4.3.1 小波分解与重构
• 4.3.2 信号频域特征的小波分析
• 4.4 小结
• 第五章 总结
• 致谢
• 参考文献