低空目標(biāo)探測及寬帶雷達(dá)信號檢測研究.pdf

1、低空、超低空飛行目標(biāo)難以檢測和跟蹤，是雷達(dá)面臨的四大威脅之一。研究低空目標(biāo)的檢測與跟蹤，對于反低空突防具有重要意義，但至今未能有效解決。 寬帶雷達(dá)優(yōu)點(diǎn)突出，并且可提高低空目標(biāo)的檢測與跟蹤性能。但寬帶信號檢測理論還沒建立起來，現(xiàn)有研究成果的檢測性能有待提高，而且尚未開展脈間存在越距離單元走動的動目標(biāo)檢測研究。本文基于總裝基金項(xiàng)目，由低空問題的研究引出寬帶雷達(dá)信號檢測理論研究。主要內(nèi)容為： 1．研究了低空目標(biāo)檢測與跟蹤的兩種

2、新技術(shù)。在分析低空探測難點(diǎn)問題的基礎(chǔ)上，提出采用頻率分集加權(quán)積累檢測技術(shù)對抗多徑效應(yīng)，使低空檢測性能有顯著提高。同時，提出并驗(yàn)證了一種采用寬頻帶掃頻測量低空目標(biāo)高度的新方法。 2．研究了寬帶雷達(dá)的回波特性。通過實(shí)測數(shù)據(jù)研究了機(jī)載寬帶雷達(dá)的目標(biāo)回波特性。從雜波生成機(jī)理的角度，研究了機(jī)載寬帶雷達(dá)雜波單元構(gòu)成的時變性和非平穩(wěn)性。探討了寬帶雜波的幅度分布模型、功率譜模型及統(tǒng)計(jì)特性的研究方法，分析了最新的試驗(yàn)研究成果。 3．研究了

3、寬帶雷達(dá)的檢測性能。分析了信號帶寬與檢測單元的信號、雜波及噪聲功率的關(guān)系。研究了寬帶雷達(dá)與窄帶雷達(dá)目標(biāo)回波的能量分布函數(shù)，在此基礎(chǔ)上，基于匹配濾波器，分析了寬帶雷達(dá)相比窄帶雷達(dá)在檢測性能上的優(yōu)勢。 4．研究了寬帶雷達(dá)的單脈沖檢測。提出了寬帶目標(biāo)回波的單次脈沖檢測結(jié)構(gòu)，分析了M/N檢測器、模平方積累檢測器等經(jīng)典方法的應(yīng)用。提出了寬帶LFM信號的Radon-Wigner變換方法，該方法產(chǎn)生的衍生散射點(diǎn)可提供檢測增益。研究了基于空域散

4、射密度假設(shè)的SSD-GLRT檢測方法。基于寬帶單脈沖回波是隨機(jī)幅度-相位-時延脈沖串的假設(shè)，提出了改進(jìn)RPPT檢測方法。提出基于散射點(diǎn)加窗的GLRT檢測方法，檢測性能相對最優(yōu)。最后，推導(dǎo)了散射點(diǎn)RCS服從指數(shù)分布的擴(kuò)展目標(biāo)最優(yōu)檢測方法，該理論成果驗(yàn)證了基于散射點(diǎn)加窗的GLRT檢測方法的良好性能。 5．研究了寬帶雷達(dá)的多次脈沖檢測。寬帶雷達(dá)動目標(biāo)回波的脈間越距離單元走動使得經(jīng)典MTD方法的應(yīng)用條件不再成立，寬帶MTD需對齊多脈沖回

5、波的各周期多普勒距離單元軌跡后再做MTD。本文提出基于快時間頻域?qū)R的MTD方法，增加較小的運(yùn)算量，實(shí)現(xiàn)了寬帶MTD，但存在信噪比要求。研究了基于Coherent-Radon變換的寬帶MTD方法，這是對齊多普勒距離軌跡的最優(yōu)方法，但運(yùn)算量大?；谀繕?biāo)先驗(yàn)多普勒分析，進(jìn)一步提出基于局域Coherent-Radon變換的寬帶MTD方法，它是Coherent-Radon變換方法的快速方法，在增加較小運(yùn)算量的條件下實(shí)現(xiàn)了寬帶目標(biāo)的相干積累檢測。