【摘 要】
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信号处理系统作为多功能雷达的重要组成部分,面临着探测环境复杂化、任务多元化和目标多样化等挑战,成为了当前国内外最重要的研究课题之一。本文主要研究了适用于不同环境的目标检测算法和微多普勒目标识别算法,并基于国产化硬件平台完成了信号处理软件的设计。首先介绍了多功能雷达信号处理基础理论。对低空、地面回波信号的杂波特性进行分析,讨论了MTI、AMTI、MTD几种杂波抑制方法的优缺点。通过对比几种恒虚警检测
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信号处理系统作为多功能雷达的重要组成部分,面临着探测环境复杂化、任务多元化和目标多样化等挑战,成为了当前国内外最重要的研究课题之一。本文主要研究了适用于不同环境的目标检测算法和微多普勒目标识别算法,并基于国产化硬件平台完成了信号处理软件的设计。首先介绍了多功能雷达信号处理基础理论。对低空、地面回波信号的杂波特性进行分析,讨论了MTI、AMTI、MTD几种杂波抑制方法的优缺点。通过对比几种恒虚警检测器在不同杂波背景下的检测性能,发现VI-CFAR在复杂杂波背景下具有较好的自适应性;在距离维VI-CFAR的基础上,提出了一种多维目标检测技术,通过估计回波中的噪声和杂波干扰对目标进行判决,可以很好的控制雷达的虚警概率。对常规的雷达参数测量方法做出了改进,提高了雷达的探测精度。然后研究了基于微多普勒的目标识别方法,通过建立无人机回波模型,分析了无人机旋翼对微多普勒频率的调制特性。采用时频分析技术提取旋翼的微动特征,讨论了旋翼叶片长度、个数和转速对微多普勒频率的影响。针对时频分析对信噪比和微动信号强度要求比较高的局限性,仿真分析了Chirplet和CEMD这两种信号分解算法,实现机身信号和微动信号的分离,通过剩余信号的“闪烁”周期可以获取旋翼叶片的微动参数。最后根据信号处理系统的性能指标和功能需求,基于国产化硬件平台完成了信号处理软件的设计。通过系统测试和外场实验证明雷达信号处理系统方案的可行性,雷达不仅可以完成对低空目标和地面目标的检测,而且还具有较高的探测精度。
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