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LFMCW雷达运动目标检测与距离速度去耦合

凌太兵  
【摘要】: 线性调频连续波雷达由于具有无距离盲区、高距离分辨率、低发射功率等方面的优点,近年来受到广泛关注,其理论、关键技术和应用得到迅速发展。其中运动目标的距离速度耦合是线性调频连续波雷达一个重要的研究方向,也是本文研究的重点。 有人提出一种交叉寻找试逼近算法来实现多目标的距离速度去耦,但其发射信号采用变周期的对称三角形调频连续波形,在工程实现上有很大难度,而且在不同周期上测距精度也会不一致,给测距带来影响。本文则提出一种通过特征参数进行频域配对消除距离速度耦合的方法,结构简单,容易实现。 分析可知,由距离速度耦合引起的距离偏移在单扫频线性调频连续波雷达中无法消除,但在对称三角形调频连续波中上、下扫频段的距离偏移会出现对称性。根据这种特点,将上、下扫频段属于同一目标的差拍频谱实行配对,消除动目标的距离速度耦合。但此种方法只适用于简单的目标环境。 线性调频连续波雷达回波同脉冲雷达一样受到了多普勒频率的调制,通过动目标检测(MTD)可抑制杂波,检测运动目标。但是LFMCW雷达时宽较大,存在着严重的速度模糊和距离速度耦合问题。 鉴于MTD和频域配对法各自存在的优缺点,本文提出了一种将MTD和频域配对相结合的MTD—频域配对法。该方法首先通过MTD实现对不同模糊速度目标的检测和分类,简化差拍信号频谱环境,然后利用频域配对法实现动目标的距离速度去耦。本文对MTD—频域配对法进行了仿真,验证了该方法的有效性,并从模糊函数的角度说明了该方法已经达到了对称三角形调频率连续波目标分辨能力的极限。


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