雷达微弱目标长时间积累技术研究

【摘要】雷达微弱目标的长时间积累技术是近年来雷达信息处理的研究热点之一，它能够有效的提高微弱目标的信噪比与信杂比，从而提高探测雷达对微弱目标的检测性能。随着脉冲积累时间的延长以及检测背景的复杂化，长时间积累过程中目标可能发生距离走动和多普勒走动，甚至发生跨波束的走动。本文针对微弱目标长时间积累过程的产生距离走动和多普勒走动问题从理论上进行了深入的分析，并提出了相应的距离补偿算法和速度补偿算法。本文的主要研究工作和成果如下：（1）针对雷达弱目标长时间脉冲积累可能产生的距离走动和多普勒走动问题，本文以线性调频信号为模型从理论上研究分析了距离走动及多普勒走动的机理。本文中从时域和频域两个方面对回波信号长时间积累产生的距离走动的机理进行了分析，并给出了当目标在径向匀速及径向匀加速两种情况下信号长时间积累产生的多普勒走动的机理分析。通过仿真实验证明信号在长时间积累过程中距离走动及多普勒走动的存在。（2）针对传统的Keystone变换方法在解决近似径向匀速运动目标长时间脉冲积累产生的距离走动时运算量大，效率低的问题，本文提出了一种基于改进的Keystone变换的距离走动补偿算法。Keystone变换是在快频域-慢时间轴上的变换，它是通过对慢时间轴的伸缩变换来实现的，Keystone变换能够将位于不同距离单元上的回波包络校正到同一个距离单元上，补偿脉冲回波的距离单元走动，从而显著的提高了雷达的探测性能和应用范围。仿真实现表明，这种改进的实现方法能够有效的降低算法的运算量，提高系统的实时性能。（3）针对由目标速度引起的线性调频步进信号一维距离像波形的距离走动和多普勒走动的问题，本文提出了基于正负调频测速法的速度补偿算法。正负调频测速法是通过顺序的发射正调频脉组和负调频脉组，利用脉组误差函数对目标速度进行精确估计，并用目标估计速度在子脉冲相参积累前对回波信号进行速度补偿。仿真实验证明基于正负调频测速法的速度补偿算法能够有效的校正回波信号的距离走动，且计算量小，算法效率高。
【作者】冯婷婷；
【导师】郭云飞；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，控制工程，2014，硕士
【关键词】信号长时间积累；距离补偿；Keystone变换；速度补偿；正负调频测速法；

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