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《电子科技大学》 2015年
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天波超视距雷达慢速目标检测算法研究

林志榕  
【摘要】:天波超视距雷达(Over-the-Horizon Radar,OTHR)具有特殊的工作机制,它利用电离层对高频电磁波的反射作用向下探测目标,探测距离远,监测范围广,对于低空目标、隐身飞机和反辐射导弹具有天然的探测优势,具有重要的军事用途和民用价值。但由于特殊的向下探测方式,OTHR回波中往往包含较强的海杂波信号,慢速目标容易被海杂波的一阶谱所掩盖,造成目标漏检。而且,OTH雷达工作的高频段比较拥挤,存在较多的有源射频干扰,射频干扰进入雷达接收机会严重干扰目标的检测。本文针对慢速目标检测中存在的问题,重点对OTH雷达的射频干扰抑制、海杂波抑制和慢速舰船目标检测进行了研究,主要创新性工作包括:1、深入研究了天波雷达射频干扰抑制方法,在分析射频干扰来源与危害的基础上,提出一种基于最优滤波器设计的射频干扰抑制算法,该方法能够在实现匹配滤波的同时抑制射频干扰,并且不影响目标信号。实测数据的处理结果表明,该算法对于射频干扰具有很好的抑制效果。2、系统研究了多种海杂波抑制方法,首先对传统海杂波循环对消算法和子空间投影算法进行了仿真分析,利用实测数据验证算法效果,并讨论了两种算法的特点和适用场景。针对实际应用场景,给出了一种基于频率高精度估计的海杂波对消算法,该方法能够对回波中各个正弦分量的频率、幅度、初相位进行精确估计,从而降低了剩余杂波能量。此外,使用杂波界限可以避免目标信号被误认为剩余杂波而被对消掉,进一步提高了目标检测性能。3、研究了一种短相干积累条件下的慢速目标检测算法,该方法通过在频域上构建海杂波的局域协方差矩阵,对每一个检测的多普勒通道作加权自适应处理,从而将问题转化为求极值的最优化问题,利用维纳滤波方法,使待检测频率通道信号增益不变,而尽量抑制其他频率通道的信号。实测数据的处理结果表明了算法在目标速度较低情况下仍然具有良好的性能。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN958.93

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