船舶导航雷达目标检测算法研究及程序开发

论文摘要

随着航海事业的发展,为了能够准确、及时地发现海面危险目标,船舶对导航雷达的目标检测及定位处理的速度、精度和抗干扰能力的要求越来越高。在过去的几十年里,雷达的信号处理设备由模拟电路发展到了数字电路,目标检测方式也由普通船用雷达的人工或半自动检测向自动雷达标绘仪（ARPA）的全自动检测方向发展,数字式的恒虚警（CFAR）处理已被普遍使用,目标检测的精度和可靠性都有了很大提高。本文以ARPA系统为背景,对船舶导航雷达的目标自动检测及目标参数录取的算法进行研究,以提高船舶导航雷达的自动目标检测精度和可靠性。本文首先介绍了ARPA系统中船舶导航雷达的工作原理,以及雷达信号的统计检测原理。然后根据原理,设计了一套完整目标自动检测算法,该算法采用对目标进行二级检测的方法,即距离脉冲串长度检测和目标方位宽度检测,实现了对目标的自动检测和目标位置参数录取。之后通过增加脉冲积累和单元平均恒虚警（CA-CFAR）两个处理过程对算法做出了改进,在WINDOWS平台下利用VC++开发了有关算法的计算机程序,并分别利用采集的雷达回波数据和模拟的目标信号进行了实验。实验结果表明算法正确可行。而且通过增加脉冲积累和CA-CFAR处理,算法在杂波幅度服从瑞利分布的背景环境中仍具有较好的检测性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文背景
• 1.2 课题意义
• 1.3 本人的主要工作
• 1.4 本文结构
• 第2章 船舶导航雷达目标检测原理简介
• 2.1 雷达目标参数测量原理
• 2.1.1 数目标距离参数的测量
• 2.1.2 目标角度的测量
• 2.2 雷达信号量化处理
• 2.2.1 方位量化
• 2.2.2 距离量化
• 2.2.3 幅度量化
• 第3章 船舶导航雷达目标自动检测算法研究及程序开发
• 3.1 雷达信号的统计检测原理
• 3.2 自动检测算法
• 3.3 目标位置参数的录取
• 3.4 采用滑窗脉冲积累的检测算法
• 3.5 采用自适应门限的恒虚警检测算法
• 3.6 本章小结
• 第4章 实验及仿真
• 4.1 利用真实雷达数据实验
• 4.2 利用模拟目标及杂波仿真
• 4.2.1 雷达目标及杂波模拟原理
• 4.2.2 雷达目标及杂波模拟仿真
• 4.3 本章小结
• 第5章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历