机载mimo雷达运动目标检测和跟踪方法研究

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1、机载MIMO雷达运动目标检测和跟踪方法研究作者姓名鲁缘政导师姓名、职称吴建新副教授一级学科信息与通信工程二级学科信号与信息处理申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121160分类TN82号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文机载MIMO雷达运动目标检测和跟踪方法研究作者姓名：鲁缘政一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：吴建新副教授提交日期：2014年12月StudyonMovingTargetDetectionandTrackingMethodsofAirborneMIMORadar

2、AthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringByLuYuanzhengSupervisor:Assoc.Prof.WuJianxinDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）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

3、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

4、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：摘要摘要机载多发多收（MIMO）雷达可提高雷达抗截获能力，增强低速目标检测性能。合理设计正交信号是MIMO雷达研究中的基础性问题，高性能正交信号的MIMO雷达能够解决传统雷达在慢速目标检测中的难题，减少盲速，提高杂波抑制等性能。另一方面，检测前跟踪算法（TBD）可以充分利用雷达测量数据，实现低信噪比下弱小目标的跟踪检测。基于动态规划的检测前跟踪算法（DP-TBD）将整个跟踪过程转变为一个多阶段决策优化问题，为弱小目标跟踪检测提供了新的途径。将机载MIMO雷达接收的回波数据通过D

5、P-TBD算法处理有望取得良好的检测跟踪性能。针对具有良好相关性能的空慢时间编码（DDMA）信号存在多普勒模糊和目标盲速的问题，本文提出了参差多普勒频率偏移的选择方法，从而使得同一个多普勒通道对应的各个发射通道的杂波重叠尽可能的少，以此解决了盲速问题；为了有效地降低DP-TBD算法的运算量以及正确的关联目标航迹，本文提出了一种基于“速度关联”的改进DP-TBD算法。通过各帧间的关联速度信息，减少了搜索窗口范围并且更好的关联了目标航迹。具体论文内容如下：1．从信号相关性和杂波相消角度研究了各种正交信号的性能。首先建立了机载MIMO雷达广义信号模型；然后在此模型下研究了机载MIMO雷达的

6、广义信噪比；最后通过仿真分析了机载MIMO雷达的杂波特性。2．针对DDMA信号存在多普勒模糊和目标盲速的问题，提出了参差多普勒频率偏移的选择方法。首先，研究了机载MIMO雷达降维处理过程中的两种等价模式；然后仿真分析比较了机载MIMO雷达与SIMO雷达杂波抑制性能；最后，选择最优参差多普勒频率偏移来优化DDMA信号，通过仿真分析了优化后的DDMA波形能够提高最小可检测速度性能，并且改善杂波抑制的性能。3．针对传统DP-TBD算法运算量过大以及存在错误关联目标航迹的问题，提出了一种基于“速度关联”的改进DP-TBD算法。首先研究了DP-TBD算法的基本原理；然后给出了本文“速度关联”的

7、概念，并且分析了其降低运算量和更好地关联目标航迹的原理；最后通过仿真验证了改进方法对解决上述问题的有效性。关键词：机载多发多收雷达，空慢时间编码信号，参差多普勒频率，检测前跟踪论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTTheairborneMIMOradarcanimprovetheperformanceofanti-interceptionofradarsignalandlowvelocitytargetd