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强杂波下微弱目标检测技术研究

作　者: 郭少南
导　师: 张晓玲
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 微弱目标检测杂波抑制 Hough变换检测前跟踪多普勒信息
分类号: TN957.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 322次
引　用: 2次
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内容摘要

近年来,随着“四大威胁”(隐身目标、电子干扰、低空超低空突防和反辐射导弹)的迅速发展,雷达正面临着日益严重的生存危机。为了对付日趋成熟起来的“四大威胁”的挑战,各项针对性的研究工作正在紧张的进行中。其中,面对现代战争中的低空超低空突防武器以及强地海杂波下的微弱目标,如坦克、船舰等带来的威胁,如何提高雷达在强杂波背景下对微弱目标信号的检测能力更是成为一项极其重要而严峻的使命。面对各种复杂的强地海杂波以其他多种杂波的影响,必须研究相应的技术来应对挑战,提高现有雷达体制的微弱目标检测能力与实战性。本论文在某部级项目的支持下,主要研究了强杂波下的微弱目标检测技术,主要内容为:1.介绍了强杂波下微弱目标检测的研究背景及意义,针对课题的相关技术和国内外研究动态进行了介绍与分析。2.首先介绍了背景杂波和雷达目标的统计模型,介绍了常规的杂波抑制技术,总结了雷达目标检测的基础理论,分析了用于雷达目标检测的先检测后跟踪(DBT)算法和检测前跟踪(TBD)算法;接着,阐述了本论文中微弱目标与强杂波的含义,并分析了强杂波下微弱目标检测的特点,并提出可能的解决途径。3.研究了杂波抑制技术。首先介绍了多种基于背景估计的杂波抑制方法,分析了各种方法的原理和优缺点;然后,研究了基于Fuller核的非参数估计方法在雷达杂波抑制中的应用;最后,分析了基于恒虚警技术的剩余杂波处理方法。4.重点研究了基于Hough变换的TBD微弱目标检测算法。首先介绍了Hough变换的基本原理及其在雷达目标检测中的应用,分析了标准形式的Hough变换的特点及其在目标积累检测中出现的问题;提出了基于信息辅助直线Hough变换的TBD微弱目标检测算法;提出了应用于多维数据空间的基于多普勒信息的频分TBD目标检测算法;最后,通过仿真实验对各种算法进行了验证。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-17
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 国内外研究概况及动态  11-15
    1.2.1 国内研究进展与现状  11-13
    1.2.2 国外研究进展与现状  13-15
    1.2.3 国内外对比  15
  1.3 本文的主要工作及结构安排  15-17
第二章强杂波下微弱目标检测基础理论  17-35
  2.1 引言  17
  2.2 目标和杂波模型  17-20
    2.2.1 雷达目标模型  17-19
    2.2.2 杂波统计模型  19-20
  2.3 杂波抑制基础理论  20-24
    2.3.1 MTI 杂波对消技术  20-23
    2.3.2 MTD 杂波抑制技术  23-24
  2.4 雷达目标检测基础理论  24-29
    2.4.1 匹配接收机  24-26
    2.4.2 单脉冲检测  26-28
    2.4.3 脉冲串检测  28-29
  2.5 DBT 算法与TBD 算法分析  29-32
    2.5.1 先检测后跟踪（DBT）算法  29-30
    2.5.2 检测前跟踪（TBD）算法  30-32
  2.6 强杂波下微弱目标检测的特点分析  32-34
  2.7 本章总结  34-35
第三章杂波抑制技术分析与仿真  35-50
  3.1 引言  35
  3.2 基于背景估计的杂波抑制算法  35-45
    3.2.1 背景估计杂波抑制算法简介  35-38
    3.2.2 各杂波抑制算法适用情况分析  38-39
    3.2.3 基于Fuller 核的背景估计算法在杂波抑制中的应用  39-45
  3.3 基于恒虚警技术的剩余杂波处理方法分析  45-48
    3.3.1 恒虚警技术简介  45-46
    3.3.2 恒虚警技术仿真与分析  46-48
  3.4 本章总结  48-50
第四章基于HOUGH 变换的微弱目标检测前跟踪技术研究  50-74
  4.1 引言  50
  4.2 HOUGH 变换简介  50-53
  4.3 基于标准HOUGH 变换的TBD 算法研究  53-57
    4.3.1 算法原理  53-55
    4.3.2 算法恒虚警分析  55
    4.3.3 算法特点及存在的问题  55-57
  4.4 基于信息辅助直线HOUGH 变换的TBD 算法研究  57-60
    4.4.1 算法原理  57-59
    4.4.2 算法流程图  59-60
  4.5 基于多普勒信息的频分TBD 算法研究  60-63
    4.5.1 多普勒分离处理方法  60-62
    4.5.2 算法处理步骤  62-63
  4.6 实验仿真与结果分析  63-73
    4.6.1 DBT 与TBD 算法仿真结果与性能分析  63-66
    4.6.2 基于两种Hough 变换的TBD 算法仿真  66-69
    4.6.3 基于多普勒信息的频分TBD 算法仿真  69-73
  4.7 本章小结  73-74
第五章总结与展望  74-76
  5.1 论文总结  74
  5.2 课题展望  74-76
致谢  76-77
参考文献  77-81
攻读硕士期间取得的研究成果  81
个人简历  81-82

强杂波下微弱目标检测技术研究

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