基于多帧回波的微弱目标检测算法研究

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1、基于多帧回波的微弱目标检测算法研究作者姓名胡跟运导师姓名、职称陶海红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107011202121098学号分类号TN82TN91公开密级西安电子科技大学硕士学位论文基于多帧回波的微弱目标检测算法研究作者姓名：胡跟运一级学科：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：陶海红教授2014提交日期：年12月StudyonWeakTargetsDetectionAlgorithmsbasedonMulti-frameE

2、choesAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicScienceandTechnologyByHugenyunSupervisor:Prof.TaohaihongDecember2014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

3、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

4、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：摘要摘要近年来，随着目标RCS的进一步减小，微弱目标检测问题已经成为雷达技术领域中的重点和难点，能否实时发现空间中的微弱目标对提高现代雷达的战斗力至关重要。微弱目标的回波信号由于具有极其低的信噪比，传统的雷达信号处理方法往往不能实现对此类目标的理想检测和跟踪。通过增加积累时间可以有效提高微弱目标的信噪比，因此连续长时间的积累是目前微弱目标检测领域的一个研究热点。然而对传统的机械扫描雷达来

5、说，对目标的连续长时间积累通常无法实现，只能利用雷达在多个扫描周期得到的连续多帧回波信号。本文从非起伏目标的回波信号模型出发，重点研究了基于多帧回波信号的微弱目标检测算法，主要的研究内容如下：1.回顾了雷达信号处理的基本概念和方法。详细介绍了线性调频信号、脉冲压缩等基础概念，重点分析了相参积累和非相参积累的特点，并通过计算机仿真实验对两种信号积累方式的性能进行了验证和比较。然后详细介绍了两种常用的TBD算法，并给出了相应的计算机仿真实验的结果。2.针对TBD算法在多帧回波信号间进行非相参积累导致的能量损失问题，研究了多帧回波信号的相参积累算法。在

6、详细分析了运动目标多帧回波信号模型的基础上，提出了三种多帧回波相参积累算法：基于包络插值移位的相参积累算法、基于频域校正的相参积累算法和基于Keystone变换的相参积累算法，并通过计算机仿真实验对其性能进行了验证和比较。3.基于本文所研究的多帧回波检测算法，对某型号雷达的实测数据进行了分析和处理，包括对单帧回波信号的相参积累、多帧回波信号的TBD处理、多帧回波信号的相参积累处理。详细分析了影响多帧回波信号相参积累性能的因素，提出了相应的解决方法并给出了计算机仿真实验的结果。最后本文提出了一种新的基于空间慢时间的多帧回波相参积累算法，并使用该算法

7、进行了计算机仿真和实测数据处理。关键词：相参积累，非相参积累，微弱目标，距离走动，检测前跟踪论文类型：应用基础研究类IABSTRACTABSTRACTRecentyears,withthefurtherdecreaseofthetargets’RCS,thedetectionofweaktargetshasbeenanimportantanddifficultprobleminthefieldofradartechnology.Whetheraradarcandetectweaktargetsefficientlyintimeornotiscru

8、cialtoitsperformance.BecauseoftheextremelylowSNR(signal-to-noiserati