空间锥体目标微多普勒提取和参数估计

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1、Micro-DopplerExtractionandParameterEstimationoftheSpaceCone-shapedTargetAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByCaowenjieSupervisor:DulanYuanweimingDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性

2、）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位

3、期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要微动是指目标或目标构件除质心平动以外的振动、转动和加速运动等微小运动，微动会对雷达回波产生多普勒调制效果，这种调制效果被称为微多普勒调制。而微多普勒特征能够反映目标的电磁散射特性、几何结构和运动特性，近几年来已

4、经成为弹道导弹类目标分类识别的重要特征。本文主要研究了空间光滑锥体目标的微多普勒提取以及参数估计问题，从微动对回波的微多普勒调制、回波的微多普勒提取和进动目标的运动及结构参数估计三个方面展开并进行相关研究。论文的主要内容可以概括为如下三点：1、分析了光滑锥体目标的散射特性以及遮挡效应，建立了光滑锥体目标的等效散射点模型。以发射线性调频（LFM）信号为例，分析了进动和章动两种微动形式对目标雷达回波的多普勒调制作用，详细推导了其瞬时微多普勒频率的数学形式。最后通过仿真实验验证了理论分析的正确性。2、针对表面光滑的空间锥体目标，提出了一种线性调频

5、信号参数估计结合随机抽样一致性（RANSAC）算法的微多普勒频率提取方法。该方法不直接对微动特性预先建模，而将回波分段后的信号近似为若干散射点对应的线性调频信号分量的叠加，通过估计出各个线性调频信号的调频率以及初始频率，然后利用随机抽样一致性进行模型拟合获得不同散射点的微多普勒频率曲线。通过仿真实验验证了此算法的有效性和稳健性。3、对于空间进动锥体目标的参数估计问题，介绍了一种估计目标进动参数和结构参数的方法。分析了不同雷达视线角下锥顶与锥底散射点瞬时微多普勒频率的变化关系，依据这种变化关系通过解方程的方法估计雷达视线角，然后估计目标的运动

6、参数和结构参数，实现了目标高度、底面圆半径、旋转中心到底面的距离和进动角的估计，仿真结果表明了此算法的有效性。关键词：微动，微多普勒，线性调频信号，随机抽样一致性，参数估计论文类型：应用基础技术I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTThemicro-motionreferstothemicromotionssuchasmechanicalvibrations,rotations,andacceleratedmovementsofatargetoranystructureonthetargetexceptforit

7、sbulktranslation.Theymightinduceadditionalfrequencymodulationsonthereturnedradarsignalwhichgeneratesidebandsaboutthetarget’sDopplerfrequency,calledthemicro-Dopplereffect.Themicro-Dopplerfeaturescanreflecttheelectromagneticscatteringcharacteristics,geometricstructureandmoti

8、oncharacteristicsofthetarget,sotheyareconsideredasimportantsignaturesfortheclassification