脈沖合成寬帶雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、步進(jìn)頻率（Stepped-Frequency，SF）雷達(dá)是一種通過(guò)多脈沖合成實(shí)現(xiàn)距離高分辨的寬帶雷達(dá)體制，它通過(guò)發(fā)射一組載頻線性跳變的雷達(dá)脈沖，再對(duì)脈沖回波進(jìn)行傅里葉逆變換（Inverse Fast Fourier Transform，IFFT）處理，獲得大的合成帶寬，從而實(shí)現(xiàn)距離高分辨的效果。步進(jìn)頻率信號(hào)的發(fā)射、接收和處理均可用窄帶實(shí)現(xiàn)，降低了對(duì)雷達(dá)各部分瞬時(shí)帶寬的要求。在保證雷達(dá)系統(tǒng)達(dá)到高性能指標(biāo)的同時(shí)，減小了數(shù)字信號(hào)處理機(jī)硬件部分

2、的設(shè)計(jì)難度，易于工程實(shí)現(xiàn)，因此得到廣泛的應(yīng)用。
　　本文首先給出了步進(jìn)頻率信號(hào)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)其進(jìn)行推導(dǎo)、分析，得出步進(jìn)頻率信號(hào)距離高分辨的原理。針對(duì)步進(jìn)頻率信號(hào)參數(shù)設(shè)置產(chǎn)生像冗余和像缺損的問(wèn)題，提出了像拼接算法。像拼接算法可以減小目標(biāo)距離走動(dòng)并抑制虛假目標(biāo)的產(chǎn)生，通過(guò)與常規(guī)像拼接算法的對(duì)比和對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，提出了一種改進(jìn)的距離域高分辨成像算法，將此應(yīng)用于仿真數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，得到真實(shí)且完備的一維高分辨距離像，完成步進(jìn)頻率體制雷達(dá)一

3、維高分辨距離像成像算法的研究工作。
　　目標(biāo)的一維高分辨距離像描述了目標(biāo)強(qiáng)散射中心在徑向上的投影，它能夠反映出不同物體在幾何形狀和層次結(jié)構(gòu)上的特征和差異，可以利用一維高分辨距離像，即距離擴(kuò)展目標(biāo)所具有的形狀和結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)。距離擴(kuò)展目標(biāo)不同于傳統(tǒng)的“點(diǎn)目標(biāo)”，需采用距離擴(kuò)展目標(biāo)的恒虛警（Constant False Alarm Rate，CFAR）檢測(cè)算法進(jìn)行檢測(cè)。本文在介紹了低分辨雷達(dá)恒虛警檢測(cè)的基本算法、分析了算法性能的

4、基礎(chǔ)上，提出了三種距離擴(kuò)展目標(biāo)的恒虛警檢測(cè)算法，通過(guò)檢測(cè)性能曲線和對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了基于順序統(tǒng)計(jì)量的多通道檢測(cè)算法在對(duì)數(shù)正態(tài)雜波背景下的檢測(cè)性能最佳。
　　通過(guò)對(duì)多種恒虛警檢測(cè)算法的分析，選取在低分辨雷達(dá)下性能最優(yōu)的單元平均恒虛警檢測(cè)算法和在高分辨雷達(dá)下性能最優(yōu)的基于順序統(tǒng)計(jì)量的多通道檢測(cè)算法應(yīng)用于FPGA（Field-Programmable Gate Array）工程實(shí)現(xiàn)。FPGA作為新興的信號(hào)處理元件，集成度高