基于單脈沖雷達(dá)的多目標(biāo)檢測(cè)方法與仿真
本文關(guān)鍵詞: 單脈沖雷達(dá) 不可分辨目標(biāo) 多目標(biāo)檢測(cè) 信噪比估計(jì) 角估計(jì) 建模與仿真 出處:《北京理工大學(xué)》2016年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:常規(guī)單脈沖雷達(dá)由于測(cè)角精度高而被廣泛用于目標(biāo)跟蹤,但其很難區(qū)分落在一個(gè)波束的同一距離單元內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)。目前,我國(guó)在多目標(biāo)分辨?zhèn)數(shù)、分辨精度及實(shí)時(shí)性方面的研究都與國(guó)外有較大的差距。針對(duì)此狀況,本文主要研究單脈沖雷達(dá)的不可分辨多目標(biāo)檢測(cè)和角分辨技術(shù),通過利用現(xiàn)代信號(hào)處理手段,在現(xiàn)有理論和技術(shù)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)有效的信號(hào)檢測(cè)方法,從而實(shí)現(xiàn)單脈沖雷達(dá)的多目標(biāo)精確檢測(cè)和角估計(jì)。本文以制導(dǎo)系統(tǒng)中單脈沖雷達(dá)為研究對(duì)象,分析了單脈沖測(cè)角原理,并討論了目標(biāo)起伏特性及多目標(biāo)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)響應(yīng)的影響。推導(dǎo)廣義似然比檢測(cè)算法,利用奈曼-皮爾遜準(zhǔn)則確定檢測(cè)門限,通過仿真分析,證明廣義似然比檢測(cè)算法對(duì)兩個(gè)不可分辨目標(biāo)具有很好的檢測(cè)性能。對(duì)比矩匹配角估計(jì)和最大似然角估計(jì)算法,分析了兩種算法的優(yōu)點(diǎn)及局限性。利用Matlab進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明這兩種角估計(jì)算法均能在目標(biāo)信噪比已知的情況下實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)到達(dá)角的較優(yōu)估計(jì),且最大似然角分辨算法的角估計(jì)性能更優(yōu);趯(duì)多目標(biāo)檢測(cè)和角分辨算法的理論推導(dǎo)和仿真分析,本文提出了目標(biāo)信噪比估計(jì)算法。算法采用高接收機(jī)帶寬以及對(duì)反射脈沖的高采樣率,對(duì)目標(biāo)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到目標(biāo)信噪比的估計(jì)值,結(jié)合最大似然角估計(jì)算法,能夠?qū)崿F(xiàn)兩目標(biāo)到達(dá)角估計(jì)。最后,將算法推廣到三個(gè)目標(biāo)的檢測(cè)和角分辨,仿真和微波暗室實(shí)驗(yàn)表明該種方法能夠很好地實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)檢測(cè)及到達(dá)角估計(jì)。
[Abstract]:Conventional monopulse radar is widely used in target tracking because of its high angular accuracy, but it is difficult to distinguish multiple targets falling in the same distance unit of a beam. The research on resolution accuracy and real-time performance is far from that of foreign countries. In this paper, the indistinguishable multi-target detection and angle resolution techniques of monopulse radar are mainly studied, and by means of modern signal processing, Based on the existing theory and technology, an effective signal detection method is designed to realize the accurate detection and angle estimation of monopulse radar. In this paper, the monopulse angle measurement principle of monopulse radar in guidance system is analyzed. The characteristics of target fluctuation and the effect of multiple targets on radar system response are discussed. The generalized likelihood ratio detection algorithm is derived and the detection threshold is determined by using Neiman-Pearson criterion. It is proved that the generalized likelihood ratio detection algorithm has good detection performance for two indiscernible targets. The advantages and limitations of the two algorithms are analyzed by comparing the moment matching angle estimation algorithm and the maximum likelihood angle estimation algorithm. The simulation analysis is carried out by using Matlab. The results show that both of the two algorithms can realize the optimal estimation of multi-target angle of arrival when the SNR of the target is known. The maximum likelihood angular resolution algorithm has better performance in angle estimation. Based on the theoretical derivation and simulation analysis of multi-target detection and angle resolution algorithm, In this paper, a target SNR estimation algorithm is proposed, which uses high receiver bandwidth and high sampling rate of reflected pulses to process the target echo data to obtain the target SNR estimation value, combined with the maximum likelihood angle estimation algorithm. Finally, the algorithm is extended to the detection and angle resolution of three targets. Simulation and microwave chamber experiments show that this method can achieve multi-target detection and angle of arrival estimation.
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN958.4
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,本文編號(hào):1536224
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