基于单脉冲雷达的多目标检测方法与仿真

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1、基于单脉冲雷达的多目标检测方法与仿真李皓2016年1月中图分类号：TQ028.1UDC分类号：540基于单脉冲雷达的多目标检测方法与仿真作者姓名李皓学院名称机电学院指导教师邓甲昊教授答辩委员会主席栗苹教授申请学位工学硕士学科专业机械工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月SimulationofDetectionforMultipleUnresolvedTargetswithMonopluseRadarCandidateName：LiHaoSchoolorDepartment:MechatronicalEngineeri

2、ngFacultyMentor:Prof.DengJiahaoChair,ThesisCommittee：Prof.LiPingDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：MechanicalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人

3、已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要常规单脉冲雷达由于测角精度高而被广泛用于目标跟踪，但其很难区分落在一个波束的同一距离单元内的多个目标。目前，我国在多目标分辨个数、分辨精度及实时性方面的研究都与国外有较大的差距。针对此状况，本文主要研究单脉冲雷达的不可分辨多目标检测和角分辨技术，通过利用现代信号处理手段，在现有理论和技术基础上，设计有效

4、的信号检测方法，从而实现单脉冲雷达的多目标精确检测和角估计。本文以制导系统中单脉冲雷达为研究对象，分析了单脉冲测角原理，并讨论了目标起伏特性及多目标对雷达系统响应的影响。推导广义似然比检测算法，利用奈曼-皮尔逊准则确定检测门限，通过仿真分析，证明广义似然比检测算法对两个不可分辨目标具有很好的检测性能。对比矩匹配角估计和最大似然角估计算法，分析了两种算法的优点及局限性。利用Matlab进行了仿真分析，结果表明这两种角估计算法均能在目标信噪比已知的情况下实现多目标到达角的较优估计，且最大似然角分辨算法的角估计性能更优。基于对多目标检测和角

5、分辨算法的理论推导和仿真分析，本文提出了目标信噪比估计算法。算法采用高接收机带宽以及对反射脉冲的高采样率，对目标回波数据进行处理得到目标信噪比的估计值，结合最大似然角估计算法，能够实现两目标到达角估计。最后，将算法推广到三个目标的检测和角分辨，仿真和微波暗室实验表明该种方法能够很好地实现多目标检测及到达角估计。关键词：单脉冲雷达；不可分辨目标；多目标检测；信噪比估计；角估计；建模与仿真I北京理工大学硕士学位论文AbstractTheconventionalmonopulseradariswidelyusedfortrackingthe

6、targetduetoitshighaccuracyinangularmeasurements.It’shardtoresolvethemultipletargetswhenthetargetreturnsoccupyingacertainresolutioncell.Atpresent,thereisalargegapbetweenourcountryandabroadinthenumberofmulti-targetresolutionandtheaccuracyofmulti-targetanglemeasurements.Th

7、epaperaimstostudythesolutionofthedetectionanddiscriminationformultipleunresolvedtargets.Usingmodernmethodofsignalprocessingbasedonthecurrenttheorybasisandresearchequipment,withaneffectivedetectionalgorithmtorealizedetectionandangleestimationofmonopulseradar.Thepaperdisc

8、ussestheprinciplesofanglemeasurementonthebasisofmonopulseradarguidancesystem.Meanwhile,itanalysestheimpactofth