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高分辨力雷达信号检测方法研究和实现

石云江  
【摘要】:现代雷达正朝着超宽带(UWB)、高距离分辨力(HRR)、多功能、智能化的方向发展,和低距离分辨力(LRR)雷达相比,目标对HRR雷达信号的电磁散射特性不同,本文以HRR雷达信号实时处理的研究为背景,以HRR雷达信号检测为重点,比较了HRR和LRR雷达回波信号单脉冲检测性能,对杂波抑制方法及性能和检测方法及性能作了较为深入地研究。 本文的主要工作和创新之处有以下几个方面: 在发射机的功率、目标对HRR和LRR雷达信号的散射函数以及接收机的噪声系数相同时,建立了LRR雷达回波信号等效为HRR雷达回波信号矢量合成的数学模型,并比较了HRR和LRR雷达回波信号对同一目标的单脉冲检测性能,结果表明在统计意义下, HRR雷达回波信号的单脉冲检测性能仅比LRR雷达信号差0~2dB,可以用HRR雷达回波信号直接进行检测。 利用零记忆非线性变换法模拟了瑞利分布和韦布尔分布的地海杂波,分析了动目标显示滤波器(MTI)、动目标检测滤波器(MTD)、和非相关动目标显示滤波器(NMTI)对瑞利分布和韦布尔分布杂波的抑制性能,分析了参差脉冲重复频率(PRF)对第一盲速和MTI滤波器性能的影响。 分析了多脉冲积累所用实测数据的脉间相参性,模拟了MTI、MTD和NMTI体制下的积累检测性能,分析了参差(PRF)对检测性能的影响。 根据课题规定的性能指标和对杂波抑制方法、信号检测方法、信号积累方法的分析,选择合适的信号处理算法,用MATLAB和C语言产生需要的模拟数据,在BittWare公司的硬件平台Hammerhead-PCI上完成了算法的实时处理。


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