临近空间高速目标长时间相参处理算法研究
发布时间：2022-07-20 18:31
临近空间高速目标具有超声速、低可观测性、高机动性、强突防能力等特点,对雷达的预警探测形成了严峻挑战。随着阵列雷达、波束形成、数字信号处理等技术的完善与进步,现代雷达能够通过长时间凝视模式,增加对目标的观测时间,获取更多的脉冲回波信号,随后通过多脉冲回波相参处理,提高回波信噪比,进而改善探测性能。然而,随着观测时间的增加,目标的运动分量（速度、加速度以及加加速度）会导致回波信号出现距离徙动与多普勒频率徙动问题,影响相参处理性能。针对临近空间高速目标不同运动模态（匀速、匀加速以及变加速运动）下的距离徙动与多普勒频率徙动问题,本文开展了理论分析、算法研究、仿真验证等工作,主要创新如下:1、提出了基于改进位置旋转变换（Modified Location Rotation Transform,MLRT）的匀速目标相参处理算法,通过回波信号峰值坐标位置的旋转变换校正一阶距离徙动,然后利用慢时间域的傅里叶变换（Fourier Transform,FT）实现校正后信号能量的相参积累,提高了信噪比增益。2、提出了基于Keystone变换-匹配滤波处理（Keystone Transform-Matched...
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 临近空间高速目标发展动态
1.3 长时间相参处理算法研究动态
1.3.1 匀速目标相参处理算法
1.3.2 匀加速目标相参处理算法
1.3.3 变加速目标相参处理算法
1.4 本文主要工作与内容安排
第二章 基于MLRT的临近空间匀速目标相参处理算法
2.1 回波模型
2.2 MLRT相参积累算法
2.2.1 LRT简介
2.2.2 MLRT算法原理
2.2.3 算法处理流程
2.2.4 与LRT的对比
2.2.5 与KT和RFT的计算量对比
2.2.6 加速度的影响
2.3 仿真实验
2.3.1 单目标相参积累
2.3.2 多目标相参积累
2.3.3 目标检测性能
2.3.4 速度估计性能
2.4 本章小结
第三章 基于KT-MFP的临近空间匀加速目标相参处理算法
3.1 回波模型
3.2 KT-MFP相参积累算法
3.2.1 单目标KT-MFP
3.2.2 多目标KT-MFP
3.2.3 算法处理流程
3.2.4 计算量分析
3.2.5 运动轨迹分裂效应
3.3 仿真结果
3.3.1 单目标相参积累
3.3.2 多目标相参积累
3.3.3 运动轨迹分裂及补偿
3.3.4 目标检测性能
3.4 本章小结
第四章 基于BPSST-SCFT-ISPD的临近空间变加速目标相参处理算法
4.1 回波模型
4.2 BPSST-SCFT-ISPD相参积累算法
4.2.1 速度与加速度估计
4.2.2 加加速度估计
4.2.3 能量积累与距离估计
4.2.4 算法处理流程
4.3 缩放系数选取准则
4.4 计算量对比
4.5 仿真结果
4.5.1 相参积累性能
4.5.2 目标检测性能
4.5.3 参数估计性能
4.6 本章小结
第五章 基于SCRFT的临近空间变尺度目标相参处理算法
5.1 变尺度回波模型
5.2 尺度效应的影响
5.3 SCRFT相参积累算法
5.3.1 单目标SCRFT
5.3.2 多目标SCRFT
5.3.3 算法处理流程
5.4 计算量分析
5.5 关于SCRFT的讨论
5.5.1 积累性能的改善
5.5.2 失配速度的影响
5.5.3 四种等价形式
5.6 仿真结果
5.6.1 单目标相参积累
5.6.2 多目标相参积累
5.6.3 目标检测性能
5.6.4 速度估计性能
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录
A.式(5-11)证明
B.式(5-17)证明
攻读博士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]雷达高速高机动目标长时间相参积累检测方法[J]. 关键,陈小龙,于晓涵. 信号处理. 2017(S1)
[2]基于运动参数非搜索高速机动目标检测[J]. 章建成,苏涛,吕倩. 电子与信息学报. 2016(06)
[3]基于Radon-MDCFT的空间高速机动目标检测与参数估计方法[J]. 吴仁彪,马頔,李海. 系统工程与电子技术. 2016(03)
[4]临近空间高超音速武器防御综述[J]. 李淑艳,任利霞,宋秋贵,王锦玉. 现代雷达. 2014(06)
[5]临近空间高超声速目标雷达探测技术现状与趋势[J]. 汪连栋,曾勇虎,高磊,陆俊. 信号处理. 2014(01)
[6]美国发布SR-72高超声速飞机概念[J]. 姚源,陈萱. 中国航天. 2013(12)
[7]反临近空间目标作战的若干问题思考[J]. 金欣,梁维泰,王俊,杨进佩. 现代防御技术. 2013(06)
[8]美国临近空间快速打击武器技术发展[J]. 杨磊,牛文,张翼麟. 战术导弹技术. 2013(06)
[9]临近空间高超声速飞行器发展现状及其跟踪技术[J]. 吕航,何广军,张作帅,崔展宁. 飞航导弹. 2013(09)
[10]国外高超声速临近空间飞行器技术进展[J]. 赵海洋,刘书雷,吴集,沈雪石. 飞航导弹. 2013(09)
博士论文
[1]高速微弱目标检测算法研究[D]. 黄响.西安电子科技大学 2019
[2]泛探雷达微弱目标检测关键技术研究[D]. 田瑞琦.国防科技大学 2018
[3]机动目标检测与运动参数估计技术研究[D]. 章建成.西安电子科技大学 2017
[4]临近空间高超声速飞行器载雷达目标检测方法研究[D]. 徐雪菲.西安电子科技大学 2017
[5]高速机动目标长时间相参积累算法研究[D]. 李小龙.电子科技大学 2017
[6]空中弱小目标长时间相参积累检测技术研究[D]. 饶烜.西安电子科技大学 2015
[7]雷达机动目标长时间积累信号处理算法研究[D]. 田静.北京理工大学 2014
[8]微弱目标信号积累检测的方法研究[D]. 王俊.西安电子科技大学 1999
硕士论文
[1]雷达高速机动目标长时间积累方法研究[D]. 焦智超.电子科技大学 2016
[2]临近空间高速高机动目标跟踪算法研究[D]. 董天发.电子科技大学 2015
[3]高速目标雷达信号长时间积累技术研究[D]. 蒋千.电子科技大学 2013
[4]雷达信号长时间积累对微弱目标检测的研究[D]. 徐冠杰.西安电子科技大学 2011
本文编号：3664530
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 临近空间高速目标发展动态
1.3 长时间相参处理算法研究动态
1.3.1 匀速目标相参处理算法
1.3.2 匀加速目标相参处理算法
1.3.3 变加速目标相参处理算法
1.4 本文主要工作与内容安排
第二章 基于MLRT的临近空间匀速目标相参处理算法
2.1 回波模型
2.2 MLRT相参积累算法
2.2.1 LRT简介
2.2.2 MLRT算法原理
2.2.3 算法处理流程
2.2.4 与LRT的对比
2.2.5 与KT和RFT的计算量对比
2.2.6 加速度的影响
2.3 仿真实验
2.3.1 单目标相参积累
2.3.2 多目标相参积累
2.3.3 目标检测性能
2.3.4 速度估计性能
2.4 本章小结
第三章 基于KT-MFP的临近空间匀加速目标相参处理算法
3.1 回波模型
3.2 KT-MFP相参积累算法
3.2.1 单目标KT-MFP
3.2.2 多目标KT-MFP
3.2.3 算法处理流程
3.2.4 计算量分析
3.2.5 运动轨迹分裂效应
3.3 仿真结果
3.3.1 单目标相参积累
3.3.2 多目标相参积累
3.3.3 运动轨迹分裂及补偿
3.3.4 目标检测性能
3.4 本章小结
第四章 基于BPSST-SCFT-ISPD的临近空间变加速目标相参处理算法
4.1 回波模型
4.2 BPSST-SCFT-ISPD相参积累算法
4.2.1 速度与加速度估计
4.2.2 加加速度估计
4.2.3 能量积累与距离估计
4.2.4 算法处理流程
4.3 缩放系数选取准则
4.4 计算量对比
4.5 仿真结果
4.5.1 相参积累性能
4.5.2 目标检测性能
4.5.3 参数估计性能
4.6 本章小结
第五章 基于SCRFT的临近空间变尺度目标相参处理算法
5.1 变尺度回波模型
5.2 尺度效应的影响
5.3 SCRFT相参积累算法
5.3.1 单目标SCRFT
5.3.2 多目标SCRFT
5.3.3 算法处理流程
5.4 计算量分析
5.5 关于SCRFT的讨论
5.5.1 积累性能的改善
5.5.2 失配速度的影响
5.5.3 四种等价形式
5.6 仿真结果
5.6.1 单目标相参积累
5.6.2 多目标相参积累
5.6.3 目标检测性能
5.6.4 速度估计性能
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录
A.式(5-11)证明
B.式(5-17)证明
攻读博士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]雷达高速高机动目标长时间相参积累检测方法[J]. 关键,陈小龙,于晓涵. 信号处理. 2017(S1)
[2]基于运动参数非搜索高速机动目标检测[J]. 章建成,苏涛,吕倩. 电子与信息学报. 2016(06)
[3]基于Radon-MDCFT的空间高速机动目标检测与参数估计方法[J]. 吴仁彪,马頔,李海. 系统工程与电子技术. 2016(03)
[4]临近空间高超音速武器防御综述[J]. 李淑艳,任利霞,宋秋贵,王锦玉. 现代雷达. 2014(06)
[5]临近空间高超声速目标雷达探测技术现状与趋势[J]. 汪连栋,曾勇虎,高磊,陆俊. 信号处理. 2014(01)
[6]美国发布SR-72高超声速飞机概念[J]. 姚源,陈萱. 中国航天. 2013(12)
[7]反临近空间目标作战的若干问题思考[J]. 金欣,梁维泰,王俊,杨进佩. 现代防御技术. 2013(06)
[8]美国临近空间快速打击武器技术发展[J]. 杨磊,牛文,张翼麟. 战术导弹技术. 2013(06)
[9]临近空间高超声速飞行器发展现状及其跟踪技术[J]. 吕航,何广军,张作帅,崔展宁. 飞航导弹. 2013(09)
[10]国外高超声速临近空间飞行器技术进展[J]. 赵海洋,刘书雷,吴集,沈雪石. 飞航导弹. 2013(09)
博士论文
[1]高速微弱目标检测算法研究[D]. 黄响.西安电子科技大学 2019
[2]泛探雷达微弱目标检测关键技术研究[D]. 田瑞琦.国防科技大学 2018
[3]机动目标检测与运动参数估计技术研究[D]. 章建成.西安电子科技大学 2017
[4]临近空间高超声速飞行器载雷达目标检测方法研究[D]. 徐雪菲.西安电子科技大学 2017
[5]高速机动目标长时间相参积累算法研究[D]. 李小龙.电子科技大学 2017
[6]空中弱小目标长时间相参积累检测技术研究[D]. 饶烜.西安电子科技大学 2015
[7]雷达机动目标长时间积累信号处理算法研究[D]. 田静.北京理工大学 2014
[8]微弱目标信号积累检测的方法研究[D]. 王俊.西安电子科技大学 1999
硕士论文
[1]雷达高速机动目标长时间积累方法研究[D]. 焦智超.电子科技大学 2016
[2]临近空间高速高机动目标跟踪算法研究[D]. 董天发.电子科技大学 2015
[3]高速目标雷达信号长时间积累技术研究[D]. 蒋千.电子科技大学 2013
[4]雷达信号长时间积累对微弱目标检测的研究[D]. 徐冠杰.西安电子科技大学 2011
本文编号：3664530
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