慢速目標檢測

2022-10-09 10:12:03 字數 2456 閱讀 2392

連續波雷達採用收發分置的工作方式,發射通道一直在發射電磁波,因此,接收通道接收到的訊號不僅包括運動目標的回波訊號和背景雜波訊號,還包括發射通道耦合過來的直達波訊號,通常直達波訊號和背景雜波訊號要遠遠高於運動目標的回波訊號,從而降低了連續波雷達的檢測效能。因此,如何有效地抑制接收通道中的直達波和雜波訊號,實現對運動目標的有效檢測,是本**研究的主要內容。**針對工作於自發自收的主動體制的fmcw雷達,以及利用數字電視直播衛星訊號和數碼電視地面廣播訊號的外輻射源雷達展開研究,**了不同體制下,連續波雷達在直達波和雜波干擾訊號抑制、以及運動目標檢測上的特點。

對於主動體制的雷達,脈衝雷達是工作於「停-走-停」的模式,在這種模式下,回波訊號的瞬時斜距可以看作與距離向時間無關;而對於fmcw雷達,由於訊號的掃頻週期較長,其發射訊號的距離向時間遠大於脈衝雷達的對應值,因此不能簡單的忽略距離向時間對瞬時斜距的影響,需要考慮距離向時間對fmcw雷達檢測效能的影響。文中從多通道fmcw雷達回波訊號模型出發,結合stap的基本原理,建立了基於fmcw體制的stap演算法模型。

對於外輻射源雷達,其本身不發射電磁波,而是利用第三方的發射訊號,被動的接收目標的回波訊號。常規的地基雷達是利用位於地面的外輻射源訊號,由於受到發射站覆蓋範圍的影響,從而嚴重限制了其在艦載、艇載等遠離地面輻射源的接收平台上的應用,並且由於受到發射仰角的影響,地面輻射源對高空目標的檢測是存在盲區的,因此,需要尋求適合於艦載等平台的外輻射源訊號。針對以上情況,文中開展了對基於數字電視直播衛星訊號的星基外輻射源雷達的研究,從星基外輻射源雷達的雙基幾何特點和訊號特性出發,分析了訊號的模糊函式、分辨特性、探測效能,並對其寬頻訊號特性和長基線特性進行了研究,為該型別外輻射源雷達的系統化、實用化提供了理論基礎。

不論是星基還是地基外輻射源雷達,其訊號處理流程基本上是相同的,但是由於發射訊號型別的不同、系統配置的差異、雙基地幾何位置的特性、以及場地環境的區別,決定了其後續的訊號處理環節是存在差別的,因此,需要將演算法研究和實際情況緊密聯絡在一起,**不同情況下訊號處理演算法的效能。文中根據發射訊號的模型,場地環境的特性和實時訊號處理的要求,對外輻射源雷達的訊號處理演算法進行了驗證,實現了對雜波訊號的抑制,以及對運動目標的檢測和跟蹤。

本文的創新點主要包括:建立了多通道fmcwstap演算法模型,分析了距離向時間變化對訊號空時二維導向向量的影響,提出了一種運動目標引數估計和探測的方法;分析了基於星載dvb-s訊號和地基dttb訊號的外輻射源雷達的特性,提出了一種利用參考訊號重構技術的直達波訊號提純演算法,有效地去除了參考通道的多徑干擾;研究了並行實時處理問題,分析了外輻射源雷達應用的可行性;針對地基dttb訊號進行了外場試驗,解決了多通道校準和實時處理等關鍵技術問題,實現了對運動目標的檢測和跟蹤,實際資料的處理結果驗證了**方法的有效性。

綜上所述,本**主要是圍繞主動體制與被動體制的連續波雷達動目標檢測方法的特點和試驗展開研究,主要研究內容包括:基於fmcw體制的stap演算法的研究、基於數字電視直播衛星訊號的外輻射源雷達特性研究、基於外輻射源雷達的動目標檢測演算法的研究、以及對外輻射源雷達動目標檢測演算法的試驗研究。**中分別針對以上幾個方面進行了分析和**,提出了一些新的模型和方法,為連續波體制雷達的進一步研究提供了理論和試驗基礎。

極區地基雷達電離層特性和弱小目標測量

【摘要】:本**以地基雷達觀測空間弱小目標和電離層特性為出發點,利用歐洲非相干散射雷達電離層觀測實驗模式下儲存的原始資料作為研究物件,提出了一種新的實驗方案即充分利用觀測資料,在電離層觀測實驗模式下,從a/d變換器後的原始資料中提取空間弱小目標資訊。由相關領域研究現狀和存在問題分析可見,非相干散射雷達具備空間弱小目標的觀測能力,而主要問題和困難都集中在如何利用觀測電離層的歷史資料提取空間弱小目標的引數資訊上。

本文將工作重點放在觀測電離層資料的實驗模式和地基雷達觀測空間弱小目標理論及方法處理方面。隨著航天活動的頻繁,日益增長的空間垃圾已經成為雷達領域的熱點問題之一,亟待解決。作為研究工作基礎,首先概要介紹了歐洲非相干散射雷達的硬體和電離層觀測研究的基本實驗模式。

在此基礎上,主要開展工作如下: 第一,提出了電離層觀測模式下,觀測弱小目標的實驗研究方案,實驗驗證了eiscat-uhf雷達觀測電離層的原始資料可提取空間碎片的資訊。 在歐洲非相干散射雷達電離層觀測實驗模式下,基於觀測實驗模式以及空間弱小目標軌道特點和電離層觀測的基本原理,提出了電離層觀測實驗模式下,空間弱小目標引數提取的實驗研究方案,以uhf雷達實驗取得a/d變換後的原始資料為出發點,通過分析2023年3月25日10點31分05秒uhf雷達觀測實驗資料處理結果,利用美國公開的空間弱小目標資訊和已有理論**模型計算證實,該目標為國際標識為1965-016f的美國的報廢業餘通訊衛星,名字為oscar3;使用觀測電離層程式分析了電子溫度,離子溫度,電子密度,離子漂移速度等,資料分析結果屬合理範圍。

該結果的意義在於,證明歐洲非相干散射雷達協會uhf雷達觀測電離層的實驗資料可提取空間目標的資訊,從而表明電離層觀測實驗模式下,空間弱小目標引數提取的實驗研究方案是可行的。 第二,實驗驗證了uhf雷達電離層觀測模式下進行空間碎片探測時,時頻系統精度不夠,應採用具有更高頻率穩定度的頻率源。 根據觀測目標本身固有的特點,利用非相干散射雷達觀測原理,提取電離層和空間弱小目標這兩個不同目標引數,從原始資料出發採用不同的訊號理論分析原始資料。

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