雷達(dá)弱小目標(biāo)檢測與跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、隱身飛行器與巡航導(dǎo)彈的發(fā)展對(duì)現(xiàn)有雷達(dá)的檢測與跟蹤系統(tǒng)提出了巨大的挑戰(zhàn)。對(duì)弱小目標(biāo)的檢測與跟蹤已成為雷達(dá)研究領(lǐng)域亟待解決的問題。針對(duì)這一問題，本文研究了單脈沖雷達(dá)和差通道聯(lián)合檢測與估計(jì)、單點(diǎn)目標(biāo)聯(lián)合檢測與跟蹤及其在單脈沖雷達(dá)與脈沖多普勒雷達(dá)中的應(yīng)用、單擴(kuò)展目標(biāo)聯(lián)合檢測與跟蹤及其在頻率步進(jìn)雷達(dá)中的應(yīng)用、單脈沖雷達(dá)未分辨目標(biāo)的檢測前跟蹤，具體內(nèi)容安排如下：
　　第二章研究單脈沖雷達(dá)和差通道聯(lián)合檢測與估計(jì)問題。以比相單脈沖為例介紹了單脈沖

2、測角原理，在此基礎(chǔ)上給出了單脈沖雷達(dá)信號(hào)模型。針對(duì)單脈沖比已知的情況，推導(dǎo)了其廣義似然比檢驗(yàn)（Generalized Likelihood Ratio Test:GLRT）。仿真實(shí)驗(yàn)表明，存在較為精確的預(yù)訂信息時(shí)，該檢測器可獲得較大的檢測增益。針對(duì)單脈沖比未知這一更為普遍的情況，提出了一個(gè)實(shí)用的二級(jí)檢測器，并分別通過仿真實(shí)驗(yàn)和暗室實(shí)驗(yàn)進(jìn)行性能評(píng)估。結(jié)果表明，該二級(jí)檢測器能夠有效提高波束邊沿處的檢測性能，可增加實(shí)際應(yīng)用中雷達(dá)的半功率波束寬

3、度。
　　第三章研究單點(diǎn)目標(biāo)聯(lián)合檢測與跟蹤問題?；陔S機(jī)有限集的貝葉斯濾波方法，給出了伯努利濾波器的解析形式，并在此基礎(chǔ)上提出了一種新的伯努利濾波器粒子實(shí)現(xiàn)方法。該方法將強(qiáng)度測量模型和檢測器輸出測量模型統(tǒng)一到了一個(gè)粒子濾波器框架下，并能夠降低濾波器實(shí)現(xiàn)時(shí)的運(yùn)算復(fù)雜度。給出了該濾波器在單脈沖雷達(dá)中的應(yīng)用，通過仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了低信噪比下的目標(biāo)捕獲與穩(wěn)定跟蹤。將該濾波器應(yīng)用于脈沖多普勒雷達(dá)以進(jìn)行聯(lián)合目標(biāo)檢測、跟蹤與解模糊，解決了傳統(tǒng)解模糊

4、方法在虛警較多的情況下無法工作的問題。
　　第四章研究單擴(kuò)展目標(biāo)的聯(lián)合檢測與跟蹤問題。基于泊松擴(kuò)展目標(biāo)模型推導(dǎo)了伯努利擴(kuò)展目標(biāo)濾波器及粒子實(shí)現(xiàn)，相比于現(xiàn)有方法大大降低了運(yùn)算量。通過仿真實(shí)驗(yàn)探討了該濾波器針對(duì)不同形狀擴(kuò)展目標(biāo)的使用方法。將該濾波器應(yīng)用于頻率步進(jìn)雷達(dá)這種典型的寬帶雷達(dá)體制。仿真實(shí)驗(yàn)表明，基于高分辨距離像實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合的目標(biāo)檢測、跟蹤與距離–速度解耦合。提出了集成傳感器點(diǎn)傳播函數(shù)的伯努利濾波器，相比于未經(jīng)門限判決的方法降低了

5、存儲(chǔ)空間與傳輸帶寬。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的有效性。
　　第五章研究單脈沖未分辨目標(biāo)的檢測前跟蹤問題?？紤]最多存在兩個(gè)目標(biāo)的情況，基于Swerlling II目標(biāo)模型建立了單脈沖雷達(dá)未分辨目標(biāo)信號(hào)模型，并針對(duì)該模型推導(dǎo)了基于粒子實(shí)現(xiàn)的多目標(biāo)檢測前跟蹤算法。通過兩個(gè)典型場景仿真評(píng)估了該算法的性能。仿真結(jié)果表明，該方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)數(shù)目及各目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)，從而解決了未分辨目標(biāo)的檢測與跟蹤這一難題。
　　第六章為全文工作的總結(jié)，并探討了