宽带雷达运动目标检测方法研究

宽带雷达在杂波抑制、检测与跟踪、目标识别、反侦察、抗干扰等方面潜在性能明显优于传统窄带雷达,是现代雷达技术的重要发展方向之一。但是宽带信号检测理论还没有建立起来,现有成果的检测性能有待提高,且尚未开展脉间存在越距离单元走动的运动目标检测研究。本文针对宽带雷达运动目标检测问题展开了如下工作: 1.研究了窄带雷达的目标检测方法,对其中经典的单脉冲和多脉冲检测方法,采用蒙特卡洛方法对它们的理论检测曲线进行了验证。 2.构建了宽带雷达分布式目标的多散射中心模型,研究了目标回波特性,并分析了多脉冲回波的越距离单元走动和多普勒频率变化规律。对宽带线性调频信号雷达系统下的目标单脉冲和多脉冲回波进行了建模和仿真。 3.研究了宽带雷达常用检测方法,包括单脉冲和多脉冲检测方法,并对它们的性能特点做了对比分析以及实验仿真。 4.针对宽带雷达目标存在越距离单元徙动的特点,以及由此引起的多脉冲相参积累问题,研究了一种运动目标多脉冲相干积累(MTCI)算法,并在此基础上研究了一种基于MTCI方法的宽带雷达运动目标的检测方法,并对该方法的目标检测性能进行了仿真和分析。 本文通过仿真首先验证了窄带雷达中经典的目标检测方法;接下来对宽带雷达下目标的多散射中心回波模型进行了仿真,验证了目标跨距离单元走动规律,并对目前常用的宽带雷达检测方法进行了仿真和比较;最后对本文研究的MTCI算法以及基于MTCI算法的宽带雷达运动目标检测方法进行了仿真和验证。并且,仿真结果表明,基于MTCI方法的宽带雷达运动目标检测方法可以实现回波数据平面内未知目标各散射中心的多脉冲回波相参积累,还可以对各散射中心的能量进行有效的非相参积累。这种方法有效的聚集了信号能量并改善了信噪比,基本上解决了扩展目标占据多个距离分辨单元,以及多普勒信号越距离单元走动的相参积累问题。