基于信道化结构的lfmcw雷达信号处理研究

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1、基于信道化结构的LFMCW雷达信号处理研究作者姓名胡文华导师姓名、职称罗勇江副教授一级学科电子科学与技术二级学科电路与系统申请学位类别工学硕士提交毕业论文日期2014年12月学校代码107011202120909学号分TN82类号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于信道化结构的LFMCW雷达信号处理研究作者姓名：胡文华一级学科：电子科学与技术二级学科：电路与系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：罗勇江副教授2014提交日期：年12月ResearchonSignalProcessingforLFMCWRadarBasedonChannelizationSt

2、ructureAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicScienceandTechnologyByHuwenhuaSupervisor:Prof.LuoyongjiangDecember2014西安电子科技大学毕业论文独创性（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做了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切的法律责任。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

4、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。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要线性调频连续波（LFMCW）雷达通过对连续波进行频率调制来获取被测目标距离与速度信息。由于其具有无测距盲区、测距测速精度高、发射信号时宽带宽积大、接收灵敏度高、结构简单等优点，得到了国内外学者的重视，LFMCW雷达的理论研究、关键技术及其应用得到了迅速发展。其中，运动目标距离速度去耦合方法以及强目标背景下的弱小目标检测算法是LFMCW雷达信号处理的重要研究方向，也是本文研究的重点。本文首先研究了一种传统的基于差拍傅里叶-频域配对法的LFMCW雷达信号处理算法。由于LFMCW雷达

5、在发射单一调频斜率的连续波时被测动目标差拍信号频率会出现偏移，导致无法获取准确的目标信息。因此该方法中雷达发射信号采用三角波形调制连续波，根据运动目标差拍频率在对称三角形调频连续波正、负斜率频段会出现对称偏移的特点，采用差拍傅里叶-频域配对法对目标回波进行处理，将同一个目标在正、负斜率扫频段的两个频谱进行配对，消除运动目标多普勒频率的影响，得到被测目标的真实距离与速度。该方法的优点是结构简单，易于实现，但在检测具有大动态范围的多目标差拍信号时，容易出现弱小目标无法被检测的情况。鉴于差拍傅里叶-频域配对法存在的问题，本文提出了一种基于信道化结构的LFMCW雷达信号处理新方

6、法。该方法采用信道化结构替代传统的差拍傅里叶方法，对不同目标差拍信号频率进行检测后完成配对，实现动目标的距离速度去耦合。针对差拍傅里叶方法在检测大动态范围的多目标差拍信号时出现丢失弱小目标的问题，本文设计了高阻带衰减的原型滤波器，利用信道化结构完成强目标背景下弱小目标的检测。文中最后利用MATLAB仿真验证了基于信道化结构LFMCW雷达信号处理方法的有效性，并与传统的基于差拍傅里叶结构方法在检测弱小目标问题上进行了对比，仿真结果表明在多目标环境下，本文提出的方法可以准确测出各目标的距离、速度。当原型低通滤波器阻带衰减满足要求时，该方法可以用于弱小目标的检测，并达到较好的

7、效果。关键词：线性调频连续波雷达，距离速度去耦合，数字信道化，原型滤波器，多相结构论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTLinearfrequencymodulatedcontinuouswave(LFMCW)radarobtainstheinformationofdistanceandvelocitybythewayofmodulatingthefrequencyofcontinuouswave.Ithasbeenwidelyconcernedforitsnodistanceblind