基于Ka波段安防LFMCW雷達(dá)信號(hào)處理的研究.pdf

1、相較于攝像頭，雷達(dá)擁有較大優(yōu)勢(shì)，包括白天黑夜均能探測(cè)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)，且不受霧、云和雨的阻擋，具有全天候、全天時(shí)的特點(diǎn)，并有一定的穿透能力。因此，雷達(dá)也在安防領(lǐng)域的熱門應(yīng)用方向。目前，安防雷達(dá)廣泛應(yīng)用于周界監(jiān)控、機(jī)場(chǎng)安全區(qū)保護(hù)、監(jiān)獄安防、輸油管道和油田保護(hù)以及與現(xiàn)有的安防視頻系統(tǒng)融合使用。
　　安防雷達(dá)一般采用LFMCW（線性調(diào)頻連續(xù)波）體制。LFMCW雷達(dá)擁有較好的距離和速度分辨率、可靠性高、距離盲區(qū)小以及良好的抗干擾性能等優(yōu)點(diǎn)。因

2、此在雷達(dá)測(cè)距、測(cè)速系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
　　本論文就是在Ka波段安防雷達(dá)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，研究了LFMCW雷達(dá)的基帶信號(hào)處理算法，主要的研究工作有：
　　首先介紹了LFMCW雷達(dá)研究背景以及現(xiàn)狀，具體分析了LFMCW雷達(dá)的基本原理和信號(hào)模型，闡述了LFMCW雷達(dá)優(yōu)缺點(diǎn)，以及Ka波段LFMCW安防雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，并提出基帶信號(hào)處理方案。重點(diǎn)研究了 LFMCW雷達(dá)信號(hào)處理中幾種重要模塊，包括動(dòng)目標(biāo)指示（MTI）、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)（MTD

3、）、恒虛警（CFAR）處理、以及多目標(biāo)配對(duì)。各個(gè)模塊均利用MATLAB實(shí)現(xiàn)多種不同算法仿真并對(duì)比性能。其中在動(dòng)目標(biāo)指示（MTI）部分，用遺傳算法設(shè)計(jì)了自適應(yīng) MTI濾波器，采用了創(chuàng)新的適應(yīng)度函數(shù)和懲罰函數(shù)，最終所設(shè)計(jì)出來(lái)的濾波器性能良好。動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)（MTD）部分對(duì)比了基于FFT以及FIR的兩種MTD濾波器算法。恒虛警（CFAR）部分分別分析對(duì)比一維二維場(chǎng)景下多種恒虛警處理算法。多目標(biāo)配對(duì)部分分別對(duì)比了頻域配對(duì)法、MTD頻域配對(duì)法、變周期