基于特征量分析的距离扩展目标检测技术

摘要

宽带雷达在距离分辨力、目标参数测量精度、雷达的“四抗”性能、目标的识别性能、强杂波背景下弱目标的检测性能、信号的波形设计等方面相较于窄带雷达有明显的优势,是现代雷达检测技术的重要方向之一。随着各种新技术的兴起,对雷达的分辨力的要求也越来越严格。当雷达距离分辨力比目标尺寸小很多的时候,目标表现为距离扩展目标特性,传统的点目标检测不能充分利用其回波特性,不在适用于目标信号的检测。因此,亟需对高分辨力雷达距离扩展目标进行研究。本文围绕着距离扩展目标的特征量检测问题,开展了如下工作:
　　1、介绍了宽带雷达方程,并对距离扩展目标的RCS统计模型进行分析。
　　2、研究了距离扩展目标常用的LFM发射波形与脉冲压缩技术,并对距离扩展目标回波特性进行仿真分析
　　3、介绍了几种经典的杂波分布模型,分析了广义复合分布杂波模型在不同参数的情况下可以退化成几种经典的杂波分布模型,同时用ZMNL方法对其进行仿真验证。
　　4、介绍了三种现有的距离扩展目标检测算法:能量积累检测算法,最佳匹配检测算法和M/N检测算法。并用蒙特卡洛实验法仿真分析其算法优劣性,并在不同的条件下对比其检测性能。
　　5、改进的距离扩展目标检测算法:偏斜度特征量和尖峰度特征量。根据目标回波和杂波拖尾的厚度和高峰的尖峭程度,对其偏度或者峰度进行检测,并用蒙特卡洛实验法仿真分析其算法优劣性,并在不同的条件下对比其检测性能。
　　6、改进的距离扩展目标检测算法:三阶累积量特征量。根据三阶累积量能够自动消除高斯背景噪声的特性,对其三阶累积量进行检测,并用蒙特卡洛实验法仿真分析其算法优劣性,并在不同的条件下对比其检测性能。
　　本篇文章第一步介绍了距离扩展目标检测的相关理论,接下来研究了适用于距离扩展目标的检测的相关模型和距离扩展目标的杂波模型,通过仿真验证了距离扩展目标经典的检测算法,然后提出了基于特征量分析的距离扩展目标检测新算法,最后通过仿真分析对比新算法的优劣性。

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第一章 绪论

1.1 研究背景和研究意义

1.2 研究现状和发展动态

1.3 本文主要工作

第二章 距离扩展目标的相关理论

2.1 宽带雷达方程与散射截面RCS

2.2 LFM信号与脉冲压缩技术

2.3 距离扩展目标回波特性

2.4 本章小结

第三章 距离扩展目标的杂波特性研究

3.1 经典杂波分布模型

3.2 广义复合分布模型

3.3 距离扩展目标杂波模型仿真方法研究

3.4 本章小结

第四章 常规的距离扩展目标检测算法

4.1 能量积累检测器

4.2 最佳匹配滤波检测

4.3 M/N检测器

4.4 本章小结

第五章 基于特征量分析的距离扩展目标检测新技术

5.1 距离扩展目标的特征提取和特征变换方法：

5.2 偏斜度和尖峰度特征量

5.3 三阶累积量特征量

5.4不同杂波背景下四种算法检测性能的对比

5.5 本章小结

第六章 结束语

6.1 全文总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

研究生期间所获成果