线性调频连续波雷达在目标探测中的应用研究 (1)

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1、南京信息工程大学硕士学位论文线性调频连续波雷达在目标探测中的应用研究姓名：单慧琳申请学位级别：硕士专业：大气遥感科学与技术指导教师：陈钟荣20090501摘要本文主要研究对称三角线性调频连续波雷达在目标探测中的应用。在研究线性调频连续波(LFMCW)雷达的信号处理原理及方法的基础上，探讨了线性调频连续波雷达测速原理、方法及相关问题，主要对LFMCW雷达信号处理技术进行研究，重点解决雷达回波信号距离速度去耦合以及三维空间测向MUSIC算法。首先简要介绍了线性调频连续波雷达的发展历史，总结了雷达信号处理的发展和数字信号处理技术在雷

2、达系统中的应用及其实现方法。然后简单介绍了线性调频连续波雷达系统，包括它的基本组成与结构及其工作原理。然后在对线性调频连续波雷达信号波形分析和测距测速原理阐述基础上，重点研究基于正负调频斜率的速度估计与补偿技术的LFMCW雷达距离速度解耦合算法，针对有单个散射点和多个散射点的情况进行了仿真，结果表明算法可以有效去除距离速度耦合。再对基于MUSIC算法的测角技术进行探讨，结合雷达测向数据的建模和仿真，将其应用于采用均匀线性阵列和均匀圆周天线阵列雷达系统的测角中。针对只测方位角和同时测试方位角、俯仰角的不同情况进行了仿真实验，验证

3、了算法的有效性。文章最后对从线性调频连续波雷达回波信号中获取目标信息进行了研究。关键词：线性调频连续波雷达，距离，速度，来波方向，数字信号处理AbstractInthispaper,appliedresearchonsymmetricaltriangularLFMCWradarintargetdetectionisdiscussedthoroughly．BasedontheresearchingsignalprocessingtheoryandmethodsofLFMCWradar,thisthesisinvestigates

4、theprinciplemethodsandrelatedissuesofLFMCWradargununderthedual—beam．SignalprocessingtechniquesofLFMCWradarareintensivelyinvestigatedinthisthesis．Researchesonrange—velocitydecouplingtechniquesinradarrangingandDOAestimationtechniquesbasedontheMUSICalgorithmaremainlyfo

5、cusedon．Inthefirstpartofthispaper,TheevolvedhistoryoftheLFMCWradarsystemisgivencualy．Thedevelopmentofthesignalprocessingoftheradarandtheapplicationofthedigitalsignalprocessingtechnologytotheradarsystemissummarized．Andthen，LFMCWradarsystemisintroduced．Thebasicpartsof

6、thesystemanditsworkprinciplealediscussedbriefly．BasedondescriptionofLFMCWradarsystemandwaveformmodeling，therange—velocitydecouplingtechniqueisstudiedindetailbyusingtheplusandminusslopefrequencymodulationalgorithm．MeasuringanglebasedonMUSICalgorithrnisdiscussedaftert

7、hat．Itisappliedforthemeasuringangletechnologyofadoptinguniformitylineararrayanduniformitycircularantennaarrayradarsystem，withthecombinationofmodelingandsimulationaboutradardirectingdata．Simulationresultsvalidatethealgorithmwhicharedonebysimulatingexperimentationonon

8、lymeasuringazimuthangleandmeasuringazimuthangleandpitchingangle．ThetechniqueofabstractingtheinformationofthetargetfromtheechooftheLFMCWrad