宽带雷达单脉冲回波检测方法研究

论文摘要

宽带雷达回波中不仅包含了目标是否存在和目标位置等信息,还包含了目标形状等。传统的窄带雷达的功能局限于目标检测、目标测距和目标测速等,而对目标的一些精细特征无能为力。宽带雷达具有高距离分辨率,它不仅可以实现传统窄带雷达所具有的功能,还能够充分利用目标回波所蕴含的信息,以达到对目标进行分类、识别和成像等目的。使用宽带雷达检测,可以充分发挥宽带雷达在抗干扰、低截获以及反隐身等方面的优势。然而宽带雷达距离分辨率高,工作频带宽,传统的窄带检测理论已不再适用于宽带雷达,这就需要全新的检测理论和方法的支持。本文从宽带雷达目标散射截面积出发,分析了宽带雷达目标单脉冲回波特性。对基础检测理论和用于窄带雷达检测的经典检测方法作了系统研究,分析了经典检测方法在宽带雷达检测中的局限性。研究了噪声中基于目标单次回波的检测问题,对直接能量积累检测、基于空域散射密度的广义似然比检测、二进制检测和基于信息熵的检测这些宽带雷达检测方法进行了深入探讨,对各种方法在不同情况的性能特点进行了分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 宽带雷达基本概念
• 1.1.2 宽带雷达的优势
• 1.1.3 宽带雷达面临的技术难题
• 1.2 研究动态
• 1.3 本文的主要内容
• 第二章 宽带雷达回波建模与分析
• 2.1 雷达目标散射截面积（RCS）
• 2.1.1 窄带雷达目标散射截面积
• 2.1.2 宽带雷达目标散射截面积
• 2.2 宽带目标的多散射点模型
• 2.2.1 雷达目标散射中心
• 2.2.2 目标冲激响应函数
• 2.2.3 基于目标多散射点模型的宽带雷达回波
• 2.3 LFM 发射信号的回波模型
• 2.3.1 LFM 信号理论
• 2.3.2 LFM 信号的匹配滤波
• 2.3.3 LFM 信号的宽带回波模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 雷达信号检测理论分析
• 3.1 雷达检测基本原理
• 3.1.1 似然比与最佳检测准则
• 3.1.2 单脉冲回波检测
• 3.1.3 多脉冲回波检测
• 3.2 常规宽带雷达单脉冲检测
• 3.2.1 能量积累检测
• 3.2.2 SSD-GLRT 检测
• 3.2.3 基于信息熵的宽带雷达目标检测
• 3.2.4 M/N 检测
• 3.3 本章小结
• 第四章 宽带雷达单脉冲检测仿真分析
• 4.1 能量积累检测方法研究
• 4.1.1 性能仿真分析
• 4.1.2 对能量积累检测方法的改进
• 4.2 M/N 检测性能仿真分析
• 4.3 信息熵检测方法性能仿真分析
• 4.4 宽带目标距离扩展单元估计
• 4.5 改进的M/N 检测方法
• 4.5.1 算法研究
• 4.5.2 检测参数的设定
• 4.5.3 虚警概率分析与门限值设定
• 4.5.4 检测性能仿真分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论和展望
• 5.1 本论文工作的总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果