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高重频下基于动态规划的弱目标检测技术研究

张伟  
【摘要】:随着现代科学技术的飞速发展以及电子设备的大量使用,雷达探测环境变得日益复杂,隐型飞机、巡航导弹等隐形设备的检测跟踪成为现代雷达面临的一大难题。由于这些隐形设备隐身性能好、速度快,使得其回波能量远远低于传统飞行器的回波能量,这就在理论和技术上为高重频脉冲多普勒雷达可能存在目标的远程预警提出了挑战。为了在有利的距离上及时发现威胁并实现预警,必须显著提高雷达在强杂波环境中微弱目标的探测能力。检测前跟踪技术作为低信噪比环境下目标检测跟踪的一种有效技术,成为国内外研究的热点。 本文围绕高重频雷达距离模糊下微弱目标检测跟踪问题,主要研究了高重频下基于动态规划(DPA)的TBD微弱目标检测方法,主要内容为: 1、针对高重频雷达微弱目标检测跟踪问题,提出了高重频下基于DPA的TBD算法,在传统DPA算法的基础上改进了积累策略,并加入了后续状态估计,根据估计结果选择积累策略实现目标能量积累,有效地提高了检测性能和跟踪精度。 2、针对基于DPA-TBD的弱目标检测技术的应用前提是必须预先得到目标初始状态的问题,提出了一种基于修正Hough变换的航迹起始算法,算法将标准Hough变换和基于逻辑的起始算法相结合,改进了起始判决逻辑,能够优化航迹起始性能,有效减少计算量。 3、针对高重频雷达TBD处理得到的目标航迹需要解距离模糊的问题,分析了多重频解距离模糊算法,并根据多重频由于漏警导致解模糊困难的问题,提出了一种基于单重频解距离模糊的方法,有效地解决了测量航迹解距离模糊问题。 4、针对高重频警戒雷达预警问题,给出了DPA工程应用总体方案。针对机载预警雷达,给出了具体的DPA工程实现方案,解决了实际环境中目标检测问题,并作了仿真验证其性能优于传统DBT算法。 通过仿真,验证了上述方法与方案的有效性。结果表明:基于DPA-TBD的检测跟踪算法能够有效地实现对高重频下微弱目标的检测跟踪,相对于传统的DBT方法,提高了微弱目标检测和跟踪性能。


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