收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无源探测中弱信号检测及跟踪滤波方法的研究

许聪  
【摘要】:无源探测系统利用调频广播信号、电视信号等外部照射源探测空中目标的微弱反射信号,通过相干检测处理估计目标信号的时延和多普勒频移等参数,从而达到跟踪和识别目标的目的。无源探测系统采用双基地雷达体制,且本身不发射电磁信号,具有抗干扰、反隐身和生存能力强等优点,因此具有广阔的发展前景和重要的应用价值。如何从强噪声和杂波中提取微弱的目标回波信号是无源探测系统的一项关键技术。本文针对基于调频广播的无源探测系统,深入研究了微弱目标回波检测方法和多目标跟踪滤波方法。主要创新工作如下: 首先,针对直达波信号被多径杂波所淹没的问题,提出了基于变步长的空时二维恒模(ST-CMA)盲均衡算法的直达波提取方法。该算法采用小规模阵列接收参考信号,综合利用空域和时域二维自由度。与传统的基于时域恒模(CMA)盲均衡算法的直达波提取方法相比,该算法不受多径信号时延的限制,因此更具有效性和鲁棒性。在此基础之上采用变步长训练算法,在迭代过程中不断调节步长,使得算法的收敛速度得以提高。为后续的信号检测处理提供了参考信号。 其次,为了提高多距离门情况下的信号检测性能,提出了基于核向量回归算法的检测方法。该算法将距离采样点映射到特征空间中,且在迭代过程中保持最小包围球的半径固定不变,具有一定的抗噪声特性。与传统的单元平均恒虚警(CA-CFAR)检测技术相比,新算法更适用于多距离门情况。 再次,针对微弱目标回波信号的检测问题,提出了一种新的微弱目标回波信号检测算法,即多步检测算法。该算法利用广义批处理算法解决由杂波信号所产生的掩膜效应;采用逐次清除算法逐步提取观测区域中的目标回波信号,削弱由于运动目标的存在所产生的掩膜效应;利用基于核向量回归算法的检测方法替代传统的CA-CFAR技术。与长时间相干积累检测方法相比,新算法的性能得到明显提高,更能满足复杂信号环境下检测微弱目标回波信号的需求。 最后,研究了基于概率密度假说(Probability Hypothesis Density, PHD)滤波的多目标跟踪滤波算法。针对该算法中由于模型失配或迭代过程中产生奇异矩阵所导致的不能准确提取目标位置信息的问题,提出了改进的峰值提取算法。该算法借用了雷达信号处理中CLEAN算法的思想,其性能明显优于期望最大化算法(Expectation Maximization Algorithm, EM)。进一步针对跟踪滤波中运动目标模型的不确定性,提出了多模型PHD滤波算法。通过多个PHD滤波器并行处理数据信息,达到有效跟踪多目标的目的。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN911.23

【参考文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵洪立;基于调频广播的无源雷达系统中微弱目标检测技术的研究[D];西安电子科技大学;2006年
2 肖扬灿;基于唯多谱勒的被动雷达信号处理技术研究[D];电子科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 龙宁;无源定位中的弱信号检测与提取技术研究[D];电子科技大学;2005年
2 宋玉利;利用调频信号循环平稳性探测目标[D];南京理工大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李劲;无源双基地雷达目标运动分析的可观测性[J];电讯技术;2004年06期
2 李劲;强跟踪Unscented滤波器及其在无源跟踪中的应用[J];电讯技术;2005年01期
3 罗玉平 ,赵建华,林森;基于USB接口的高速数字信号处理板卡设计[J];电子技术;2004年06期
4 夏厚培,杨华明,孔庆国;基于GPS系统探测舰船的无源雷达[J];雷达与对抗;2004年01期
5 陶建义;基于外辐射源的无源雷达技术[J];雷达科学与技术;2002年03期
6 王俊,保铮,张守宏;无源探测与跟踪雷达系统技术及其发展[J];雷达科学与技术;2004年03期
7 王森根;王俊;;基于外辐射源的运动目标成像技术[J];雷达科学与技术;2006年03期
8 罗玉平,林森,赵建华;基于FPGA的实时互相关运算器[J];微型机与应用;2004年04期
9 郭引川,翁芸,杨万全;无源探测定位技术分析[J];现代电子技术;2004年21期
10 苏卫民,顾红,张先义;基于外辐射源的雷达目标探测与跟踪技术研究[J];现代雷达;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘薇;廖桂生;严盟;;CDMA基站信号的联合参数估计方法[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 赵洪立;基于调频广播的无源雷达系统中微弱目标检测技术的研究[D];西安电子科技大学;2006年
2 肖扬灿;基于唯多谱勒的被动雷达信号处理技术研究[D];电子科技大学;2006年
3 徐洪奎;近程多基地雷达探测系统中快速跟踪方法研究[D];中国科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘薇;基于CDMA无线基站的低空动目标检测及参数估计[D];西安电子科技大学;2005年
2 宋勇辉;基于调频广播信号的无源雷达[D];南京理工大学;2003年
3 李劲;双基地无源雷达TMA技术研究[D];电子科技大学;2003年
4 胡中贵;基于调频广播信号的无源雷达部分关键技术的研究[D];南京理工大学;2004年
5 张先义;基于外辐射源的无源雷达的数据采集与分布式计算[D];南京理工大学;2004年
6 焦健;基于外辐射源雷达系统中的数据处理[D];南京理工大学;2004年
7 王雄才;基于数字卫星信号的无源雷达关键技术研究[D];南京理工大学;2004年
8 朱滢;基于数字电视的无源定位系统研究[D];南京理工大学;2004年
9 徐世友;基于直播卫星发射信号的空间目标被动探测技术[D];国防科学技术大学;2003年
10 李勇军;外辐射源雷达系统恒虚警检测及数据处理[D];南京理工大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 司锡才 ,张莉;利用时差与到达角双站对机动目标无源定位算法研究[J];船舶工程;2001年05期
2 董晖 ,姜秋喜 ,毕大平 ,章根龙 ,莫翠琼;数字接收机中基于TMS320C6416的数字下变频技术[J];电子技术应用;2003年03期
3 鞠晓燕,陶然,单涛;基于数字电视的无源雷达信号建模与分析[J];无线电通信技术;2003年03期
4 龙宁,张凤荔;基于FFT的数字多波束测向算法研究[J];电子科技大学学报;2005年01期
5 赵洪立,王俊,保铮;副载波对广播信号的频谱和模糊函数的影响[J];电子学报;2004年03期
6 吴晓进;双(多)基地雷达的发展及在现代防御体系中的作用[J];现代防御技术;1998年03期
7 朱敏,游志胜,聂健荪;双(多)基地雷达系统中的若干关键技术研究[J];现代雷达;2002年06期
8 朱家兵;陶亮;洪一;;基于FM广播照射源的无源雷达直达波干扰抑制[J];系统仿真学报;2007年04期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 武思军;稳健的自适应波束形成算法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
2 龚享铱;利用频率变化率和波达角变化率单站无源定位与跟踪的关键技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
3 张小飞;天线阵CDMA系统中的空时处理技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
4 杨进佩;基于GPS的无源雷达技术研究[D];南京理工大学;2006年
5 周祎;空间信号检测与参数估计算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
6 苏保伟;阵列数字波束形成技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
7 赵洪立;基于调频广播的无源雷达系统中微弱目标检测技术的研究[D];西安电子科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 朱滢;基于数字电视的无源定位系统研究[D];南京理工大学;2004年
2 吴大俊;毫米波圆柱共形微带天线的设计研究[D];南京理工大学;2007年
3 胡中贵;基于调频广播信号的无源雷达部分关键技术的研究[D];南京理工大学;2004年
4 龙宁;无源定位中的弱信号检测与提取技术研究[D];电子科技大学;2005年
5 于振海;多普勒无源定位[D];西安电子科技大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭强,陶然,王越,周思永,单涛;电视信号的模拟及其模糊函数分析[J];兵工学报;2004年06期
2 文鸿雁;张正禄;;非线性小波变换阈值法去噪改进[J];测绘通报;2006年03期
3 甄杰,张淑芳;蜂窝移动定位系统定位精度提高算法的研究进展[J];电讯技术;2004年06期
4 张世全,傅德民,葛德彪;无源互调干扰对通信系统抗噪性能的影响[J];电波科学学报;2002年02期
5 邓平,李莉,范平志;一种TDOA/AOA混合定位算法及其性能分析[J];电波科学学报;2002年06期
6 陶广源,廖桂生,刘宏伟;多相码信号数字脉压滤波器设计[J];电波科学学报;2003年02期
7 李昂,蒋延生,张安学,汪文秉;自适应对消在去除探地雷达信号直达波的应用[J];电波科学学报;2004年02期
8 张长隆,王展,周良柱;线性调频脉冲压缩雷达杂波统计模型分析[J];电波科学学报;2004年02期
9 任波;于雷;;光电雷达对目标参数被动测量的方法研究[J];电光与控制;2006年01期
10 眭志方;张冰;朱志宇;杨薇;;模糊聚类和模糊模式识别在目标识别中的应用[J];电光与控制;2007年04期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 邓平;蜂窝网络移动台定位技术研究[D];西南交通大学;2002年
2 张天骐;DS及DS/CDMA信号的估计方法研究[D];电子科技大学;2002年
3 田孝华;DS-CDMA蜂窝网中无线定位与参数估计技术[D];西安电子科技大学;2003年
4 赵洪立;基于调频广播的无源雷达系统中微弱目标检测技术的研究[D];西安电子科技大学;2006年
5 王巍;CDMA蜂窝网络移动台无线定位技术的研究[D];国防科学技术大学;2006年
6 杨国;3mm波段主被动复合探测技术研究[D];南京理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李翔;雷达目标识别系统的研究和设计[D];电子科技大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵旦峰;许聪;张扬;;改进的噪声对消算法在无源探测中的应用[J];弹箭与制导学报;2010年02期
2 郑建忠;;基于多辐射源的无源探测技术[J];电子信息对抗技术;2007年03期
3 常海;高立新;胥永刚;崔玲丽;;随机共振及其应用于弱信号检测的研究[J];现代制造工程;2008年10期
4 杨家兴;弱信号检测的神经网络方法[J];数据采集与处理;1992年S1期
5 谢红梅,俞卞章;基于神经网络预测器的混沌海杂波弱信号检测[J];现代雷达;2004年09期
6 冯刚;;基于自适应滤波的弱信号检测的DSP实现[J];科技信息;2006年S4期
7 高雯;高宝成;祖世强;;弱信号检测领域中随机共振的理论及应用研究[J];信息技术;2009年01期
8 李健,周激流,何坤,乔强;应用非线性微分方程组实现弱信号检测[J];四川大学学报(工程科学版);2005年02期
9 宁爱平;;基于LM算法的BP神经网络的混沌背景下瞬态弱信号检测[J];科技情报开发与经济;2007年06期
10 兀旦晖;赵晨飞;韩楠;杨帆;;混沌同步在弱信号检测中的应用研究[J];计算机测量与控制;2007年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邢锴;周萍;欧阳楷;;随机共振理论及其在弱信号检测中的应用[A];21世纪医学工程学术研讨会论文摘要汇编[C];2001年
2 王辉辉;张群飞;罗峰;;一种被动宽带弱信号空间谱检测新方法[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
3 梁晓腾;臧胜涛;石林光;梁鸿贤;张军华;;分频SVD方法在地震弱信号检测中的应用研究[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
4 张广丽;吕希路;康艳梅;;参数诱导随机共振原理实现alpha稳定噪声中的弱信号检测[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
5 刘星;方尔正;;P-V法在水下弱信号检测中的应用[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
6 赵宗贵;汤扣林;;无源探测三维空间目标定位技术研究[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
7 平庆伟;夏桂芬;;激光混沌弱信号检测研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
8 聂春燕;;基于互相关检测和混沌理论的弱信号检测方法研究[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
9 陈洁;沈远彤;李宏伟;;基于谐波小波的弱信号提取[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
10 李俊明;张祖荫;郭伟;;3mm与8mm波段无源探测特性的比较[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第一册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 都世民 王志闻 黄学爵;隐形飞机能隐形多久?[N];中国国防报;2002年
2 张建兴李新民 卢刚;变革中军用雷达展示未来前景[N];解放军报;2008年
3 中航工业成都飞机设计研究所 桑建华 中航工业发展研究中心 陈益邻;发展中的飞行器射频隐身技术[N];中国航空报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许聪;无源探测中弱信号检测及跟踪滤波方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张平川;无源探测系统及其关键技术研究[D];华中科技大学;2012年
3 李杨;自适应卫星通信系统方案及相关技术研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2005年
4 冷永刚;大信号变尺度随机共振的机理分析及其工程应用研究[D];天津大学;2004年
5 吴莉莉;纳米碳管气敏传感器及随机共振检测系统的研究[D];浙江大学;2007年
6 徐春生;微弱信号检测及机械故障诊断系统研究[D];天津大学;2008年
7 刘凡;中性点直接地系统铁磁谐振过电压的混沌特性与控制及检测方法研究[D];重庆大学;2006年
8 梁晓冰;脉冲发放神经元及其耦合系统的随机模型研究与应用[D];国防科学技术大学;2009年
9 陈旭阳;主动式探测系统高质量检测、成像与识别方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
10 杨祥龙;随机共振理论在弱信号检测中的应用研究[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘雪峰;基于混沌理论的弱信号检测研究[D];新疆大学;2012年
2 金涛;掺铒光纤弱信号混沌检测系统研究[D];长春理工大学;2010年
3 刘文礼;生物电阻抗测量系统中弱信号检测技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 马艳菊;局部多项式估计在弱信号检测中的应用[D];重庆理工大学;2012年
5 李子鸣;基于改进型ADVP模型的混沌控制及其在信号检测中的应用研究[D];杭州电子科技大学;2009年
6 耿丽硕;弱信号检测随机共振机制的网络模型及应用研究[D];杭州电子科技大学;2009年
7 王曦;基于随机共振的弱信号检测研究[D];北京邮电大学;2010年
8 赵小红;基于Duffing方程的强混响下弱信号检测[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 龙宁;无源定位中的弱信号检测与提取技术研究[D];电子科技大学;2005年
10 王雄才;基于数字卫星信号的无源雷达关键技术研究[D];南京理工大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026