船载导航雷达目标检测技术研究

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1、硕士学位论文船载导航雷达目标检测技术研究RESEARCHONTARGETDETECTIONTECHNOLOGYOFSHIPBORNENAVIGATIONRADAR刘彬哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TN957.51学校代码：10213国际图书分类号:621.3密级：公开工程硕士学位论文船载导航雷达目标检测技术研究硕士研究生：刘彬导师：赵宜楠教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：信息与电气工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TN957.51SchoolCode：1

2、0213U.D.C：621.3SecretLevel：OpenDissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTARGETDETECTIONTECHNOLOGYOFSHIPBORNENAVIGATIONRADARCandidate：LiuBinSupervisor：Prof.ZhaoYiNanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectronicsandCommunicationEngineeringAffil

3、iation：SchoolofInformationandElectricalEngineeringDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要船载导航雷达工作在起伏变化的海洋表面上，雷达回波中的海杂波会对目标检测系统的性能造成严重影响。而雷达目标恒虚警检测技术的目地就是在杂波背景中区分出有用的目标回波信息并使雷达具有恒虚警性能。本文面向船载导航雷达的关键技术，主要研究导航雷达在海杂波背景中目标

4、检测及恒虚警处理器的设计和性能分析，在工程上实现基于数字信号处理器（DSP）雷达目标恒虚警检测器。首先，研究了常见的海杂波分布模型，并对海杂波分布模型进行比较，分析其适用范围及优缺点。利用零记忆非线性变换法对服从特定分布模型的海杂波进行了建模仿真，并对仿真数据的幅度特性和功率谱特性进行分析来证明数据的有效性。其次，研究了参量型和非参量型目标恒虚警检测算法，理论分析了参量型均值类恒虚警检测算法的性能并指出参量型恒虚警检测算法的局限性：当海杂波的分布发生变化时会导致检测器失去恒虚警的特性；进而研究了虚警概率与杂波分布类型无关的非参量型恒虚警检测算

5、法；另外，设计了雷达目标非参量型恒虚警检测器，推导其检测概率和虚警概率的解析表达式，在不同杂波分布背景下进行了蒙特卡洛仿真分析。最后，本文设计并开发了基于数字信号处理器（DSP）的雷达目标参量型恒虚警检测器和非参量型恒虚警检测器的应用程序。为了便于验证所开发程序的有效性以及对检测器进行性能测试试验，设计了上位机系统，对基于数字信号处理器的雷达目标恒虚警检测器在不同杂波分布背景下的检测结果进行统计分析，分析表明非参量恒虚警检测器在非高斯、杂波分布时变背景下对目标具有更好的检测性能和抗干扰性能。关键词：导航雷达；海杂波；信号检测；恒虚警-I-哈尔

6、滨工业大学工程硕士学位论文AbstractTheshipbornenavigationradarworksonthesurfaceoftheocean,theseacluttercontainedintheradarechoseriouslyaffectstheperformanceoftargetdetectioninradarsystem.Theradarconstantfalsealarmrate(CFAR)targetdetectiontechnologyisaimedatdistinguishingtheusefultargetec

7、hoinformationundertheclutterbackgroundandprovidingtheradarwithaCFARfeature.Amongthekeytechnologiesinshipbornenavigationradar,thispapermainlydiscussesthedesignandanalysisoftheradarCFARdetectorsunderseaclutterbackground.Besides,theCFARtargetdetectorsareappliedinpracticeontheb

8、aseofthedigitalsignalprocessor(DSP).Firstly,wediscusstheseaclutterdistributionmode