無源探測中弱信號檢測及跟蹤濾波方法的研究.pdf

1、無源探測系統(tǒng)利用調(diào)頻廣播信號、電視信號等外部照射源探測空中目標(biāo)的微弱反射信號，通過相干檢測處理估計目標(biāo)信號的時延和多普勒頻移等參數(shù)，從而達(dá)到跟蹤和識別目標(biāo)的目的。無源探測系統(tǒng)采用雙基地雷達(dá)體制，且本身不發(fā)射電磁信號，具有抗干擾、反隱身和生存能力強(qiáng)等優(yōu)點，因此具有廣闊的發(fā)展前景和重要的應(yīng)用價值。如何從強(qiáng)噪聲和雜波中提取微弱的目標(biāo)回波信號是無源探測系統(tǒng)的一項關(guān)鍵技術(shù)。本文針對基于調(diào)頻廣播的無源探測系統(tǒng)，深入研究了微弱目標(biāo)回波檢測方法和多目標(biāo)

2、跟蹤濾波方法。主要創(chuàng)新工作如下：
　　 首先，針對直達(dá)波信號被多徑雜波所淹沒的問題，提出了基于變步長的空時二維恒模(ST-CMA)盲均衡算法的直達(dá)波提取方法。該算法采用小規(guī)模陣列接收參考信號，綜合利用空域和時域二維自由度。與傳統(tǒng)的基于時域恒模(CMA)盲均衡算法的直達(dá)波提取方法相比，該算法不受多徑信號時延的限制，因此更具有效性和魯棒性。在此基礎(chǔ)之上采用變步長訓(xùn)練算法，在迭代過程中不斷調(diào)節(jié)步長，使得算法的收斂速度得以提高。為后續(xù)的

3、信號檢測處理提供了參考信號。
　　 其次，為了提高多距離門情況下的信號檢測性能，提出了基于核向量回歸算法的檢測方法。該算法將距離采樣點映射到特征空間中，且在迭代過程中保持最小包圍球的半徑固定不變，具有一定的抗噪聲特性。與傳統(tǒng)的單元平均恒虛警(CA-CFAR)檢測技術(shù)相比，新算法更適用于多距離門情況。
　　 再次，針對微弱目標(biāo)回波信號的檢測問題，提出了一種新的微弱目標(biāo)回波信號檢測算法，即多步檢測算法。該算法利用廣義批處理算

4、法解決由雜波信號所產(chǎn)生的掩膜效應(yīng)；采用逐次清除算法逐步提取觀測區(qū)域中的目標(biāo)回波信號，削弱由于運動目標(biāo)的存在所產(chǎn)生的掩膜效應(yīng)；利用基于核向量回歸算法的檢測方法替代傳統(tǒng)的CA-CFAR技術(shù)。與長時間相干積累檢測方法相比，新算法的性能得到明顯提高，更能滿足復(fù)雜信號環(huán)境下檢測微弱目標(biāo)回波信號的需求。
　　 最后，研究了基于概率密度假說( Probability Hypothesis Density, PHD)濾波的多目標(biāo)跟蹤濾波算法。針