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低空目标检测技术研究

作　者: 徐成节
导　师: 陈祝明
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 低空目标检测多径效应高分辨率频率分集技术 Chirp 子脉冲去斜率处理匹配滤波处理
分类号: TN953
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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引　用: 2次
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内容摘要

本文根据某预研基金项目,着重研究了低空和超低空目标检测中的多径效应问题。以高距离分辨力和频率分集为基础,采样了Chirp 子脉冲频率步进信号解决多径效应的方法。本文的主要工作有: 1.本文从低空目标检测中多径效应的影响入手,建立了相关的数学模型分析,并在此基础上分析了多径效应造成信号衰落的原因。为进一步分析低空目标检测提供了保障和依据。提出用高分辨率和频率分集解决多径效应问题。2.结合多径效应和相关的数学模型,分析宽带Chirp 信号的两种数字脉压方法匹配滤波和去斜率处理方法,并进行了相应的对比研究,在此基础上提出了用Chirp 子脉冲频率步进信号实现高分辨率和频率分集问题,探求用Chirp子脉冲解决低空目标探测和跟踪的新途径,作为解决低空目标的新尝试。3.分析了Chirp 子脉冲频率步进信号的形式、特点和方式。并结合课题和多径效应问题分析了Chirp 子脉冲频率步进信号参数的选取,图像的拼接及相关处理等问题,并提出了相应的处理办法。4.本文对上述问题都进行仿真分析和比较,实验证明Chirp 子脉冲频率步进信号只有合理选择参数,解决距离像拼接问题,能够很好的实现高分辨率问题,同时Chirp 子脉冲频率步进信号的频率跳变解决了低空目标多径效应引起的信号衰减问题,并提出了用Chirp 子脉冲频率步进信号实现低空目标检测系统方案。因此,Chirp 子脉冲频率步进信号能有效地解决低空目标检测中多径干扰问题,有很较强的实用价值。

全文目录

第一章绪论  9-14
  1.1 课题背景及意义  9-10
  1.2 研究现状  10-13
    1.2.1 多径效应  10-11
    1.2.2 高距离分辨率雷达  11-12
    1.2.3 Chirp 子脉冲频率步进信号  12-13
  1.3 作者的主要工作  13-14
第二章低空目标信号的多径传播  14-25
  2.1 概述  14
  2.2 目标多径的散射传播  14-17
    2.2.1 陆地和海洋的一般多径模型  14-15
    2.2.2 地、海面反射系数  15-17
  2.3 多路径传播对雷达测量的影响  17-22
    2.3.1 回波的幅值的影响  17-18
    2.3.2 对回波功率的影响  18-20
    2.3.3 对检测概率的影响  20-22
  2.4 解决多径效应的方法  22-24
    2.4.1 高分辨率雷达  22-23
    2.4.2 频率分集  23-24
  2.5 本章小结  24-25
第三章高分辨率雷达信号分析  25-39
  3.1 概述  25
  3.2 线形调频(LFM)信号  25-27
  3.3 匹配滤波数字脉冲压缩技术  27-29
    3.3.1 匹配滤波方法原理  27-28
    3.3.2 匹配滤波数学分析  28-29
  3.4 去斜率数字脉冲压缩技术  29-31
    3.4.1 去斜率方法原理  29
    3.4.2 去斜率方法数学推导  29-31
  3.5 数字脉压两种方法的性能对比  31-32
    3.5.1 采样率的影响  31
    3.5.2 目标回波信号时延的影响  31-32
    3.5.3 多普勒频移的影响  32
  3.6 仿真实验与结果  32-38
    3.6.1 采样率的影响  32-33
    3.6.2 时延的影响  33-35
    3.6.3 多普勒频移的影响  35-36
    3.6.4 距离分辨率的实验分析  36-38
    3.6.5 结果分析  38
  3.7 本章小结  38-39
第四章 Chirp子脉冲频率步进雷达信号分析  39-55
  4.1 概述  39
  4.2 Chirp 子脉冲频率步进雷达信号  39-43
    4.2.1 Chirp 子脉冲信号形式  39-40
    4.2.2 Chirp 子脉冲模糊函数  40-43
  4.3 Chirp 子脉冲与宽带Chirp 信号对比特性  43-45
    4.3.1 宽带Chirp 信号频域特性  43-44
    4.3.2 Chirp 子脉冲频率步进雷达信号频域特性分析  44-45
  4.4 Chirp 子脉冲频率步进雷达信号合成宽带信号的基本过程  45-48
  4.5 Chirp 子脉冲频率步进信号的多普勒效应分析  48-51
    4.5.1 理论分析  48-49
    4.5.1 多普勒效应对子脉冲压缩的影响分析  49-50
    4.5.3 多普勒效应对频率步进的影响  50-51
  4.6 仿真分析  51-54
    4.6.1 高分辨率实验  51-53
    4.6.2 多普勒频域的影响  53-54
  4.7 本章小结  54-55
第五章 Chirp子脉冲频率步进信号在低空目标检测中应用  55-65
  5.1 概述  55
  5.2 Chirp 子脉冲频率步进信号的特点  55-57
  5.3 参数选取  57-59
    5.3.1 多径距离差  57
    5.3.2 雷达波段的选择  57
    5.3.3 Chirp 子脉冲频率步进雷达参数  57-59
  5.4 Chirp 子脉冲频率步进信号如何克服多径效应  59-63
    5.4.1 频率分集  59-61
    5.4.2 高分辨率  61-63
    5.4.3 目标信号的选取  63
  5.5 低空目标检测系统实现方案  63-64
  5.6 总结  64-65
第六章结束语  65-67
  6.1 对本论文工作的总结  65
  6.2 对未来工作的展望  65-67
参考文献  67-69
致谢  69-70
个人简历  70

低空目标检测技术研究

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