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履带式车辆微多普勒效应与特征提取

作　者: 黄健
导　师: 黄晓涛
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 履带式车辆微动微多普勒时频分析目标识别
分类号: TN974
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 113次
引　用: 2次
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内容摘要

对目标进行精确的探测与识别,对于敌我识别,判断战场态势,决策指挥,具有重要意义。随着现代军事科技的进步和时代的发展,对目标探测识别的技术越来越成熟,而目标反识别技术也发展起来了。伊拉克战争中,美英坦克之间的误击事件也表明,需要研究更为有效的对目标精确的身份识别技术。由于现代伪装技术的发展,传统的侦察探测设备已难以完全满足战场侦察的需求。目标的运动特征较难以控制,基于微多普勒特征的目标识别技术,能够从目标回波中提取出目标的细微运动特征信息,为目标的探测分类识别开辟了新途径。目前,对地面目标的识别多数仅能对行人,轮式车和履带车目标进行较为准确的分类识别,而不能进一步给出目标的型号等用于判断身份的特征信息。还未见有文献研究利用微多普勒特征,对坦克一类目标作进一步类型或型号识别。本文主要根据具有不同结构特征的履带式车辆在运动时,其上装和底盘存在相对运动部分的微动在雷达回波中产生的微多普勒特征,对目标进行微多普勒分析,参数估计和精确的身份识别。系统的分析与研究了不同观测条件下三类不同底盘结构履带车辆的运动组成部分的微动及微多普勒特征,推导了相应的多普勒频率表达式,给出了履带式车辆各个运动部分的多普勒时频谱。以高分辨时频分析为工具提取了坦克上装部分的微多普勒特征,仿真了目标理论微多普勒谱的完整时频分布和经高分辨时频变换得到的微多普勒谱。基于提取的特征对目标参数进行估计,并在此基础上给出了对目标参数进行估计的方法步骤,进而对目标做出精确的身份识别。仿真结果验证了提出方法的正确性、可行性和有效性。为履带式目标的战场分类与精确身份识别提供了新的方法和技术途径。

全文目录

摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
第一章绪论  9-17
  1.1 引言  9-10
  1.2 雷达目标微动和微动特征  10
  1.3 微动与微多普勒特征的优点  10-11
  1.4 微多普勒技术研究现状  11-12
    1.4.1 国外研究情况  11-12
    1.4.2 国内研究情况  12
  1.5 微多普勒效应分析  12-15
    1.5.1 点目标微动运动模型和微多普勒分析  12-13
    1.5.2 非匀速单个点目标  13-14
    1.5.3 复合运动点目标  14
    1.5.4 点目标仿真  14-15
  1.6 本章小结  15-16
  1.7 本文的主要工作和结构安排  16-17
第二章履带式车辆微动与微多普勒特征分析  17-41
  2.1 引言  17
  2.2 履带式车辆微动模型  17-26
    2.2.1 第一类履带式车辆运动模型  17-20
    2.2.2 第二类履带式车辆运动模型  20-22
    2.2.3 第三类履带式车辆运动模型  22-26
  2.3 侧视情况下履带式车辆微动模型  26-36
    2.3.1 第一类履带式车辆运动模型  26-28
    2.3.2 第二类履带式车辆运动模型  28-30
    2.3.3 第三类履带式车辆运动模型  30-36
  2.4 旋转炮塔的微动模型  36-40
    2.4.1 球形炮塔微动模型  36-37
    2.4.2 多边形炮塔微动模型  37-40
  2.5 本章小结  40-41
第三章履带式车辆微多普勒雷达特征提取  41-56
  3.1 引言  41
  3.2 履带式车辆探测与识别技术现状  41-43
    3.2.1 主要目标探测与分类技术  41-42
    3.2.2 基于微多普勒特征目标识别的优势与技术难点  42-43
  3.3 时频分析技术简介  43-45
    3.3.1 时频分析基础  43-44
    3.3.2 时频分析几种典型方法比较  44-45
  3.4 基于微多普勒特征的参数估计与特征提取仿真研究  45-55
    3.4.1 坦克目标微多普勒数学模型  45-49
    3.4.2 参数估计与精确特征提取  49-52
    3.4.3 仿真实验  52-55
  3.5 本章小结  55-56
第四章结束语  56-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
作者在学期间取得的学术成果  63

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