基于多带Chirp通信信号的移动目标感知与参数估计

摘要

首先,多带CSS(线性调频扩展频谱,Chirp Spread Spectrum)无线通信系统具备对频偏和多普勒频移不敏感、对多径干扰有较强的免疫作用、发射功耗低等优点。多载波技术是抗衰落的有效手段,其应用前景十分广阔。本文利用多带Chirp通信信号进行移动目标的感知与参数估计研究。　　其次,通过对多带Chirp通信信号的子带进行匹配滤波,带间压缩以及图像拼接获得目标的高分辨率一维距离像。然后把回波信号的压缩结果与同步信号压缩结果进行对比可以检测出目标的距离。在不同的时间,通过多次测量目标的距离变化情况可以实现多带Chirp通信信号对移动目标的感知。　　最后,由于移动目标产生多普勒频移受到Chirp信号的调制,已有的单带线性调频连续波(LFMCW)信号对移动目标的速度和加速度估计方法存在较大误差。在多带Chirp通信系统中,通过对正负斜率调频多带 Chirp信号进行混频相乘、差拍处理与傅里叶变换有效地抑制了这种因素引起的误差。除此之外,正负斜率调频多带Chirp信号测速方法有效地提高了移动目标分辨距离。同时通过对接收信号的差拍结果进行RSPWVD-Radon变换,CFAR检测和阈值处理,实现对移动目标的加速度和速度估计。本文给出了移动目标速度与加速度估计算法,具体实现步骤和仿真结果。仿真结果表明:改进后的移动目标参数估计方法对低速移动目标测速精度有明显提高。

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第一章 绪论

§1.1 研究背景和意义

§1.2 Chirp信号测速技术国内外研究现状

§1.3 论文的主要工作及内容安排

第二章 多带Chirp通信信号的移动目标感知

§2.1概述

§2.2多带Chirp信号特性

§2.3多带Chirp信号与宽带Chirp信号的特性分析

§2.4 多带Chirp信号高分辨率合成距离像的原理

§2.5 多带Chirp信号的参数选取条件

§2.6 多带Chirp信号的脉冲压缩仿真结果

§2.7 本章小结

第三章 单带Chirp信号移动目标参数估计方法

§3.1单带Chirp信号对移动目标的参数估计

§3.2 解析信号定义与特性

§3.3时-频分布定义与性质

§3.4魏格纳-威利（WVD）时-频分布定义及性质

§3.5 魏格纳-威利（WVD）时-频分布二次交叉项

§3.6 RSPWVD时-频分布实现过程

§3.7 本章小结

第四章 多带Chirp信号对低速移动目标的参数估计

§4.1 概述

§4.2 Radon变换的定义

§4.3正负斜率调频多带Chirp信号对移动目标的参数估计

§4.4运动目标的速度与加速度的估计步骤

§4.5计算与仿真结果

§4.6 本章小结

第五章 工作总结及展望

§5.1 全文工作总结

§5.2 未来的工作和展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间期间的研究成果