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T/R-R高频地波雷达海杂波特性分析及目标配对研究

作　者: 韩真真
导　师: 谢俊好
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: T/R-R高频地波雷达 海杂波 一阶Bragg谱展宽 实测数据 航迹关联 目标配对
分类号: TN957.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


高频地波雷达作为一种海洋遥感的重要手段,不仅可以用于海洋表面风、浪、流等状态参数的提取,还可用于目标的探测。其中,海杂波是海面和低空目标检测的一个主要背景,对海杂波特性的研究可以为目标检测、杂波抑制、雷达信号处理提供依据。对于由一套固定发射站、一套固定接收站(固定收发站共址)及一套机动接收站组成的T/R-R雷达系统,首先由固定站和移动站分别完成对海面回波的信号处理,对杂波进行抑制,分离出目标信息,获得在统一公共坐标系中的目标观测数据;然后将各站得到的目标位置信息传输到中央处理机,以判定来自各个接收站的目标位置信息哪些属于同一目标,再对属于同一目标的位置数据进行信息融合等处理。本文主要针对T/R-R高频地波雷达系统的一阶海杂波特性及目标配对算法进行了研究。首先介绍一阶海杂波谱的产生机理,并对双基地系统的一阶谱展宽效应做了分析和推导。理论分析和仿真结果表明,不论距离和的大小,双基地一阶海杂波的谱展宽相对较大的区域都在靠近发射基地一侧,在接收机端得表现不是很明显,且谱宽度随着距离和的增大而减小,距离和越接近基线,展宽效应越明显,越远离基线,展宽越微弱。在某一波束方向上,双基地一阶海杂波谱表现为两条随距离和减小而逐渐展宽,并向零频收敛的曲线。其次,本文结合实测数据对双基地条件下的一阶海杂波的谱展宽特征进行验证,证实理论分析结果。然后研究了实际系统配置及地形因素对海杂波谱形态的影响,电磁波的绕射效应、来波角度的计算误差以及洋流场的切变等,都会造成杂波谱发生变化,使实测杂波谱与理论计算值不同。接着文章研究信息融合技术中的航迹关联算法,对各种算法的航迹关联质量设计、多义性处理方法、关联处理效果的度量准则和算法的计算流程给出详细介绍,并仿真比较各种算法的性能。最后,本文对实测数据进行处理,在经过坐标转换进行空间对齐后,应用不同算法对两站数据进行配对,分析各种算法的有效性和可行性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-16
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  9-11
  1.2 国内外高频地波雷达的发展概述  11-13
    1.2.1 国外高频地波OTH 雷达的研究状况  11-12
    1.2.2 国内高频地波OTH 雷达的研究状况  12-13
  1.3 双（多）基地雷达的发展及研究现状  13-14
  1.4 本文研究的主要内容及章节安排  14-16
第2章 T/R-R 高频地波雷达海杂波特性分析  16-30
  2.1 引言  16
  2.2 T/R 单基地系统的海杂波特性  16-17
  2.3 T-R 双基地系统的海杂波特性  17-24
    2.3.1 一阶海杂波产生机理  17-19
    2.3.2 距离域的海杂波谱  19-21
    2.3.3 距离-波束域的海杂波谱  21-23
    2.3.4 洋流对杂波谱展宽的影响  23-24
  2.4 仿真分析  24-29
  2.5 本章小结  29-30
第3章 实测海杂波谱特征分析  30-39
  3.1 引言  30
  3.2 双基地海杂波谱展宽特征  30-32
  3.3 海岸地形对海杂波谱形态的影响  32-34
  3.4 洋流场切变引起的谱形态变化  34-37
  3.5 双基地海杂波谱形态特征  37-38
  3.6 本章小结  38-39
第4章 基于航迹关联的目标配对算法研究  39-56
  4.1 引言  39
  4.2 基于统计的航迹关联方法  39-52
    4.2.1 加权航迹关联法和修正航迹关联法  40-41
    4.2.2 序贯法  41-45
    4.2.3 双门限法  45-50
    4.2.4 最近邻域法和K 近邻域法  50-52
  4.3 航迹关联算法分析  52-55
    4.3.1 仿真模型  52-54
    4.3.2 仿真结果  54-55
  4.4 本章小结  55-56
第5章 基于实测数据的关联算法分析  56-63
  5.1 引言  56-57
  5.2 测量值的站间坐标转换  57-59
  5.3 实测数据处理结果  59-62
  5.4 本章小结  62-63
结论  63-65
参考文献  65-69
攻读学位期间发表的学术论文  69-71
致谢  71

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达设备、雷达站 > 雷达接收设备 > 雷达信号检测处理
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