时频分析在多普勒雷达多目标测量中的应用研究

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1、分类号UDC密级编号工学硕士学位论文甲780764时频分析在多普勒雷达多目标测量中的应用研究硕士研究生：指导教师：学位级别：学科、专业：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：王晓宇杨莘元教授工学硕士信号与信息处理信息与通信工程学院2004年12月2005年1月哈尔滨工程大学堕玺鎏苫堡查主耍主耋堡i2苎；．摘要以时频分析为主要算法是目前多普勒测速雷达核心算法的一次比较大的革新。它潜在的用途主要是靶场测量。对于这种雷达的理论算法进行深入研究是非常有意义的。本论文的所有工作都是围绕多普勒测速雷达的理论和算法而展开的。本文工作的第一大部分是本文的基础部分。我们详细阐述了多普勒测速雷达的测

2、速原理，并在分析了雷达回波信号的特性后建立了运动目标回波信号的数学模型。由此，引出了用时频方法来进行雷达信号处理。由于时频方法是本文的理论基础，我们在本部分也详细介绍了时频方法的基本概念及性质。本部分主要包括论文的第二、三章。在本文工作的第二大部分，我们在详细分析了测速对象特性的基础上，根据其特点提出了基于时频分析方法的目标检测方法。在分析了几种典型时频分析方法的优缺点的基础上，分别用实测数据进行了仿真，并比较了仿真结果。最终，在考虑了工程实现的简便性、仿真结果的有效性的情况下，认为短时傅立叶分析是相对最优的。本部分主要包括论文的第四章。本文工作的第三大部分是对目标进行检测和参数估计。我们采用

3、Radon—sTFT方法对雷达回波信号进行检测。结合“CLEAN”技术，实现对模拟的雷达回波信号进行分离和参数估计，得到了令人满意的结果。本部分主要包括论文的第五章。在论文的最后对全文进行了总结，并且指出了进一步的工作展望。关键词：多普勒测速雷达：时频分析；短时傅立叶变换；Radon-STFT变换频域“CLEAN”方法ABSTRACTTime—FrequencyAnalysisalgoritimaisregardedasagreatrevolutiontothecorealgorithmofdopplerspeedradar．Itc{Lrlbeusedinsuchareasastargetra

4、nge·SoitisveryimportanttodoresearchOnthetheory,algorithm．Inthispaper,allofourworksurroundstheseproblems．Thefirstpartofourpaper’sworkisthebasicofthepapenWegivethetheoryoftheDopplerspeedradar,andbuildthemathematicalmodelofhigh—speedtargetechosignal．SowedecidetakeTime—FrequencyAnalysisalgorithmtoproces

5、sradarsignal．WealsointroducethebasicconceptsandcharactersofTime—FrequencyAnalysisalgorithm．Thispartincludeschapter2,3，4．Inthesecondpartofourpaper’Swork，weputforwardtargetdetectionmethodbasedonTFA(Time—FrequencyAnalysis)accordingtothecharacteristicsoftargets．BasedonthecharacteristicsofsometypicalTFA，

6、wesimulatethesemethodswitllobserveddataandcomparetheresults．Whenimplementationsimplificationandsimulationresultsareconsidered，STFT(ShortTimeFourierTransform)isshowedtobeacomparativelybettermethod．Thispartincludeschapter5．Thesecondpartofourpaper’Sworkisdetectionandparameterestimationofthetargets．This

7、paperintroducesthemethodofdopplerradarechosignalsdetectionusingRadon-STFTCombinedwithCLEANtechnique．themethodcallbeusedtosimulatingdopplerradarechosignalsseparationandparameterestimationandgivesthesat