LFMCW雷达回波模拟与恒虚警算法研究

论文摘要

线性调频连续波雷达具有无距离盲区、高距离分辨率、低发射功率等方面的优点,近年来受到广泛关注,其理论、关键技术和应用得到迅速发展。本文针对线性调频连续波雷达,围绕强杂波背景下慢速目标检测问题,重点做了下面几个方面的研究：1、针对对称三角线性调频连续波雷达,开展了地面目标雷达回波信号模拟和电路产生技术研究,用于雷达信号处理器调试、测试和后续恒虚警检测技术的研究、验证。完成了回波信号模拟器的软、硬件设计和调试。2、提出了一种改进的恒虚警处理算法（VITM-CFAR）,该算法将削减平均（TrimmedMean）处理技术引入基于变化性指数的智能恒虚警算法VI-CFAR,不仅在均匀环境中具有很好的检测性能,同时在杂波边缘环境和多目标环境下,也具有很好的鲁棒性。在matlab软件环境下,完成改进算法的编程和调试。然后在均匀环境,多目标环境下对几种恒虚警的算法仿真、比较,验证了改进后算法的良好检测性能。3、结合雷达信号相关积累、动目标检测处理和杂波恒虚警,完成了强杂波背景下多个慢速运动目标检测的雷达信号处理算法研究。用matlab仿真数据和雷达外场测试数据对算法进行了性能测试,验证了算法的正确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景及其意义
• 1.2 线性调频连续波雷达的发展与研究现状
• 1.2.1 线性调频连续波雷达的研究现状
• 1.2.2 线性调频连续波雷达恒虚警算法方面的研究动态
• 1.3 论文的主要研究工作
• 2 线性调频连续波雷达回波信号建模与电路模拟
• 2.1 线性调频连续波雷达目标回波信号建模
• 2.1.1 线性调频连续波雷达系统
• 2.1.2 雷达目标信号建模分析
• 2.2 杂波信号
• 2.2.1 雷达杂波的基本概念
• 2.2.2 杂波常见的幅度谱分析
• 2.2.3 杂波常见的频谱特性分析
• 2.2.4 杂波信号的仿真
• 2.3 线性调频连续波雷达回波信号的电路模拟与验证测试
• 2.3.1 线性调频连续波雷达回波信号模拟器的组成及工作原理
• 2.3.2 目标回波信号的产生与验证测试
• 2.3.3 杂波信号的产生与验证测试
• 3 改进的VI-CFAR恒虚警检测算法研究
• 3.1 VI-CFAR算法
• 3.1.1 VI-CFAR处理器的原理
• 3.1.2 简化的统计方差和统计均值比
• 3.1.3 参数的选择
• 3.2 VI-CFAR算法的改进
• 3.2.1 改进VI-CFAR处理器的原理
• 3.2.2 各种环境下改进的VI-CFAR的性能
• 3.2.3 算法细节
• 3.3 仿真结果
• 3.3.1 Weibill分布杂波下改进算法的Matlab仿真
• 3.3.2 K分布杂波下改进算法的Matlab仿真
• 4 强杂波背景下慢速目标的检测技术研究
• 4.1 信号处理过程
• 4.2 雷达参数详细分析计算
• 4.3 多目标检测的MATLAB仿真及分析
• 4.3.1 无杂波噪声背景下Matlab仿真分析
• 4.3.2 Weibull杂波背景下Matlab仿真分析
• 4.4 LFMCW MTD雷达系统算法验证
• 5 结论
• 攻读硕士学位期间完成的论文情况
• 致谢
• 参考文献