低空目标探测雷达高速目标检测与跟踪技术研究与实现

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1、－．．：ｒｈ？ｉ．４击钟成＊葦ＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯ巧ＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＩＩ睡Ｉ论文题目低空目标探测雷达高速目标检测与跟膝技术妍究与实现■Ｉ专业学位类别工程硕±学号２０１３２２０２０６６０国ｒ作者姓名张浩％．？指营教师化朝巧教授？＇－－分类号密级

2、注1UDC学位论文低空目标探测雷达高速目标检测与跟踪技术研究与实现（题名和副题名）张浩（作者姓名）指导教师江朝抒教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016.05.16论文答辩日期2016.05.18学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonAlgorithmandImplementationofLow-altitudeandHigh-speedTargetsDe

3、tectionandTrackingAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMasterofEngineeringMajor:ZhangHaoAuthor:Prof.JiangChaoshuSupervisor:SchoolofElectronicEngineeringSchool:独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究王作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ祿法和致谢的地方夕ｈ

4、论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得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我一同王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说明并表示谢意。／之作者签名＝＾长日期：年Ｉ月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可［＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存

5、、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：：減导师签名日期：年王月／《日摘要摘要低空目标检测与跟踪问题是目前雷达领域主要研究的课题之一，由于多径效应带来低空目标回波幅度的起伏，使得雷达目标检测性能降低，同时低空目标的强机动性会导致跟踪滤波产生发散现象。本文针对低空目标检测与跟踪时存在的问题，采用了频率分集检测方法对低空目标进行检测，在此基础上，采用一阶扩展卡尔曼滤波（ExtendKalmanFilter,EKF）方法对低空高速目标进行跟踪滤波，验证了这两种方法可以提升低空目标检测性能以及

6、跟踪滤波效果。本文针对低空目标探测雷达的低空高速目标检测与跟踪问题，主要分析了基于Keystone变换重新采样方法的频率分集检测方法对目标检测性能的提升，比较了不同跟踪滤波方法对低空高速目标的跟踪滤波性能，完成了基于低空目标探测雷达的信号处理系统FPGA实现，主要的工作包括：1、通过建立低空目标多径效应下的回波模型，分析了多径效应对回波幅度以及雷达检测性能的影响。2、采用了基于Keystone变换重新采样方法的频率分集检测方法对低空目标进行检测。该方法消除了多径效应带来的回波幅值起伏影响，利用不同通道进行目标信息积累，与单通道

7、检测比较，该方法改善了回波信噪比，提升了检测性能。3、分别采用了滤波、基于匀速运动状态模型的卡尔曼（Kalman）滤波、基于匀加速运动状态模型的Kalman滤波、一阶EKF方法对低空高速目标进行跟踪滤波。仿真了这四种滤波方式下对目标距离、速度的滤波过程，分别获得了距离、速度滤波值与真实距离、速度的均方根误差，并比较了这四种方法的性能。理论分析和仿真结果表明，一阶EKF方法性能优于其他三种方法。4、基于低空目标探测雷达项目研究背景，给出了工程上实现信号处理的具体方案，完成了包括脉冲压缩、动目标显示（MovingTarget

8、Indicator,MTI）、动目标检测（MovingTargetDetection,MTD）、恒虚警率处理（ConstantFalseAlarmRate,CFAR）、目标距离、多普勒凝聚、目标跟踪的FPGA算法设计与实现工作。系统通过功能仿真、与分系统级联调试验证了该系统F