收藏本站
《国防科学技术大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

LFMCW雷达高速/加速目标参数估计及测距范围扩展技术研究

肖慧  
【摘要】: 与传统应用背景不同,本文主要研究了LFMCW(linear frequency-modulatedcontinuous wave)雷达中具有大动态范围参数目标的检测和估计问题。所谓大动态范围,主要是指目标具有距离远、高速/加速运动的特点。在所建立的信号检测模型基础上,依次解决了高速运动目标跨距离单元走动校正、高速加速运动目标的参数估计、测距范围的扩展等问题,并利用模糊函数理论分析了扩展测距范围方法的特点。 在传统差拍-傅立叶频谱分析-MTD(moving target detection)结构基础上,第二章中首先分析了MTD处理的信噪比改善因子,并据此定义了最优检测度量。针对高速/加速运动目标的特点,定量分析了高速运动和加速运动对二维积累性能的影响程度,并在差拍-傅立叶频谱分析-MTD结构基础上建立了跨距离单元走动情况下的检测模型。 针对高速运动目标参数估计问题,第三章主要研究了跨距离单元走动的校正方法。根据差拍信号的特点,提出了一种基于速度预补偿的MTD处理方法,通过在速度动态范围内进行盲搜索的方式对差拍信号进行运动补偿;利用对称三角LFMCW信号的调频对称性,得出距离走动项对上、下调频差拍信号形成对称影响的结论,提出了基于二次混频的MTD处理方法;结合速度盲搜索补偿和二次混频方法各自的特点,提出一种多目标情况下的联合处理方法;进一步将SAR/ISAR成像处理中的Keystone变换引入到LFMCW雷达中,提出了基于Keystone变换的MTD处理方法,并拓展性地将其应用于单调频率LFMCW信号的距离-速度解耦合问题;最后对上述三种校正方法的适用性进行了分析讨论。 基于第二章中给出的二维耦合差拍信号模型,第四章研究了高速加速运动目标的参数估计问题。首先推导了最大似然参数估计模型,并得到了高斯白噪声环境下参数估计的Cramer-Rao下界;根据目标二维谱的局部展宽特性,提出了基于局部补偿的速度-加速度模板匹配方法,有效降低了参数估计过程中的运算量,利用局部补偿思想实现最大似然估计,在满足一定输入信噪比要求的条件下能达到接近于CRB下界的参数估计性能;然后从二维解耦合的思想出发,分别提出了二次混频-DPT(discrete polynomial-phase transform)处理方法和直接相位差分方法,在无需进行模板匹配搜索的条件下有效解决了参数估计问题;最后在直接相位差分法的基础上,提出了DPT-CZT(Chirp-Z transform)处理方法,该方法无需借助其它速度解模糊处理即可获得无模糊的速度估计结果,从而可以实现单调频率LFMCW信号对高速加速运动目标的参数估计。 针对现有差拍-傅立叶处理结构所存在的测距范围受限问题,第五章研究了扩展LFMCW信号测距范围的方法及相关问题。利用对称三角LFMCW信号的调频对称性和周期重复性的特点,提出了双差拍-傅立叶处理方法,通过两次具有互补特性的差拍处理有效地将时延参数的可测范围扩展到了整个信号重复周期;然后研究了双差拍处理的多周期积累问题,并在此基础上研究了其多目标配对方法,根据距离谱峰值频率特性提出一种距离-速度联合配对法,有效解决了双差拍处理中的多目标配对问题;最后借鉴第四章中的局部补偿模板匹配思想,解决了双差拍处理中高速加速运动目标参数估计问题。 论文第六章推导给出了双差拍处理下的模糊函数,详细分析了其对称特性和分辨率特点,并与传统差拍处理下的模糊函数特性进行了比较。从模糊函数的角度得到了双差拍处理的一些定量分析结果,为其工程实用奠定了理论基础。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TN958

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴成茂;;基于图像识别的校园安防系统设计与实现[J];数字技术与应用;2011年06期
2 吴仁彪;贾琼琼;李海;;机载雷达高速空中微弱动目标检测新方法[J];电子与信息学报;2011年06期
3 喻夏琼;陈向宁;;运动序列中动目标检测的稳健性方法[J];激光与光电子学进展;2011年07期
4 宋雪梅;唐续;;基于GSM基站信号的动目标探测方法[J];现代雷达;2011年08期
5 夏斌;许稼;彭石宝;彭应宁;;一种机载SAR地面运动目标成像模块设计[J];雷达科学与技术;2011年03期
6 邹博;董臻;梁甸农;;基于STFAP的MIMO雷达运动目标参数估计的CRB研究[J];电子与信息学报;2011年08期
7 侯志;缪晨;张金栋;吴文;;复杂探测背景下的LFMCW雷达动目标二维检测方法[J];西安电子科技大学学报;2011年04期
8 钱江;孙光才;李凉海;邢孟道;;一种多通道SAR地面快速目标高概率检测方法[J];电波科学学报;2011年02期
9 孙珂;张颢;李刚;孟华东;王希勤;;基于杂波谱稀疏恢复的空时自适应处理[J];电子学报;2011年06期
10 张泽云;赵宏生;徐朝阳;;基于ADSP-TS201S的雷达信号处理研究[J];舰船电子对抗;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张凤;曾国奇;韦志棉;丁文锐;;应用于无人机的单天线LFMCW雷达高度表研究[A];2010年航空器适航与空中交通管理学术年会论文集[C];2010年
2 匡宇;游志胜;;精子运动图象的多目标检测与分割[A];中国图象图形科学技术新进展——第九届全国图象图形科技大会论文集[C];1998年
3 刘永信;魏平;侯朝桢;;视频图像中运动目标检测的快速方法[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
4 刘书君;袁运能;高飞;罗四;毛士艺;;DPCA与子图像相结合的动目标检测新方法[A];全国第十届信号与信息处理、第四届DSP应用技术联合学术会议论文集[C];2006年
5 俞雷;吴彦鸿;贾鑫;;基于真实数据的星载SAR动目标模拟[A];中国航空学会信号与信息处理专业全国第八届学术会议论文集[C];2004年
6 李智平;张显静;;连续波雷达的应用[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
7 鲁玮;管庆;;移动阴影检测和消除算法研究[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(下册)[C];2009年
8 张伟;向敬成;胡美莉;肖国强;;三毫米相参脉冲雷达信号处理系统的实验研究[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
9 代大海;刘建成;唐宏斌;王雪松;肖顺平;;地面慢速运动目标的单天线SAR检测与成像[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
10 何秀慧;;线性调频源线性度实时数字校正技术研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖慧;LFMCW雷达高速/加速目标参数估计及测距范围扩展技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
2 郑明洁;合成孔径雷达动目标检测和成像研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
3 陆立明;星载合成孔径雷达目标检测技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
4 李彩彩;机载多通道雷达动目标检测与参数估计方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 危嵩;机载合成孔径雷达动目标检测与成像研究[D];华中科技大学;2005年
6 袁雪林;UWB冲激雷达动目标检测及跟踪理论与关键技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
7 沈明威;和差波束空时处理动目标检测技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
8 傅志中;红外扫描成像动目标检测跟踪技术与DSP实时实现[D];电子科技大学;2002年
9 江朝抒;机载相控阵雷达地面低速动目标检测技术研究[D];电子科技大学;2006年
10 王彤;机载雷达简易STAP方法及其应用[D];西安电子科技大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙晖;LFMCW雷达信号处理技术研究[D];南京理工大学;2010年
2 赵志刚;红外视频动目标检测跟踪算法的研究及其DSP实现[D];电子科技大学;2003年
3 邹艺伟;LFMCW雷达回波模拟与恒虚警算法研究[D];南京理工大学;2010年
4 胡国光;机载合成孔径雷达地面动目标检测关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 李石;LFMCW雷达信号处理软硬件设计[D];西安电子科技大学;2010年
6 赵威;LFMCW雷达数据处理技术研究[D];南京理工大学;2010年
7 周川;太赫兹LFMCW雷达中频接收机的研究与实现[D];电子科技大学;2011年
8 雷婷;LFMCW雷达信号处理及显示软件设计[D];西安电子科技大学;2010年
9 吴义中;60GHz LFMCW雷达信号处理研究[D];浙江大学;2011年
10 熊文汇;红外视频图像目标识别跟踪技术与C60实现[D];电子科技大学;2002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