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天波超视距雷达弱目标检测

樊振  
【摘要】:天波超视距雷达工作在高频频段,面临着较恶劣的高频电磁环境和高频干扰,而飞机、巡航导弹、弹道导弹等空中目标由于自身雷达散射截面积(RCS)较小,回波信号很弱,因此这些目标表现出信噪/杂比较低,导致天波雷达发现困难。为了提高天波雷达对弱目标的检测能力,一种有效的实现手段是采用检测前跟踪(TBD)技术。其中基于动态规划的检测前跟踪算法具有易于实现,计算量小的优点,成为了国内外研究的热点。 本文围绕天波超视距雷达弱目标检测问题,重点研究了天波超视距雷达基于动态规划的检测前跟踪算法,主要内容包括: 1、针对天波超视距雷达与常规雷达体制不同的问题,研究了天波超视距雷达的特点和信号处理流程。 2、针对高斯白噪声下作近直线运动弱目标的检测问题,研究了基于后验概率目标函数的动态规划TBD算法和基于幅值累加目标函数的动态规划TBD算法,验证了两种算法均能有效提高检测性能。 3、针对两种动态规划算法差别问题,分析了两种算法的目标函数递归式,得出了在一定的算法参数下,两种动态规划TBD算法对高斯白噪声下作近直线运动弱目标的检测性能相同。 4、针对天波超视距雷达下弱目标检测问题,研究了天波超视距雷达基于动态规划的TBD算法,算法将目标建模为匀加速运动,在距离/多普勒平面积累目标能量,有效地提高了雷达的检测性能。 5、比较了动态规划TBD算法和非相干积累,得出了对于机动小目标,动态规划TBD算法的检测性能更优。 以上方法已经通过仿真验证了有效性。


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