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宽带雷达目标检测算法研究

贾世功  
【摘要】: 宽带雷达技术是支撑包括警戒、引导、火控、制导、侦察多种雷达的共性技术,在信息获取、目标识别,抗干扰,反侦察等方面具有明显的优势,是现代雷达技术的重要发展方向之一。 带宽的显著增大使得宽带雷达突破了传统雷达理论的前提条件,从而产生了一系列全新的理论和技术问题,常规的检测理论和算法不再适用,另外关于宽带雷达的潜在性能优势等问题仍存在争议。本文针对这些问题开展了如下工作: 1、研究了宽带雷达目标回波特性和杂波特性。分析了宽带目标单脉冲回波和多脉冲回波特征,探讨了宽带杂波的幅度分布模型,对杂波相关性进行了分析,并进行了实测数据验证。 2、对宽带雷达目标检测亟待回答的一些问题:宽带雷达方程,宽带雷达相比窄带雷达的潜在探测性能优势,带宽变化对宽带雷达检测性能的影响以及宽带雷达信杂比定义进行了研究分析,并给出了相关结论。 3、给出了宽带雷达最佳接收机结构,研究了径向积累检测,M/N检测和GLRT检测三种宽带雷达目标检测传统算法,并对各种算法的性能特点进行了分析对比。 4、提出了基于统计特性差异的宽带雷达目标检测算法。利用宽带目标回波和杂波空间统计特性的差异进行检测,设计了四种检测器并对比分析了其性能。 5、提出了基于信息熵的宽带雷达目标检测算法。利用杂波和目标在信息量上的差异进行检测,设计了香农熵和瑞恩二次熵两种检测器,分析对比了其性能。 6、针对宽带雷达目标检测中的宽带距离单元窗口估计和多目标重复处理问题,提出了相应的处理算法。 本文研究的宽带雷达目标检测相关问题对宽带雷达系统设计及宽带信号检测理论的建立有重要借鉴意义,提出的两种宽带雷达目标检测新算法易于工程实现且有较好的检测性能及稳定性,可有效提升宽带雷达的探测能力。


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