高分辨雷達(dá)海雜波背景下目標(biāo)檢測(cè)

高分辨雷達(dá)海雜波背景下目標(biāo)檢測(cè)

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1、高分辨雷達(dá)海雜波背景下目標(biāo)檢測(cè)作者姓名劉黛琳指導(dǎo)教師姓名、職稱陳伯孝教授申請(qǐng)學(xué)位類別工學(xué)碩士學(xué)校代碼10701學(xué)號(hào)1502120923分類號(hào)TN958密級(jí)公開西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文高分辨雷達(dá)海雜波背景下目標(biāo)檢測(cè)作者姓名:劉黛琳一級(jí)學(xué)科:信息與通信工程二級(jí)學(xué)科:信號(hào)與信息處理學(xué)位類別:工學(xué)碩士指導(dǎo)教師姓名、職稱:陳伯孝教授學(xué)院:電子工程學(xué)院提交日期:2018年6月TargetDetectionintheBackgroundofSeaClutterforHighResolutionRadarAthesiss

2、ubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSignalandInformationProcessingByLiuDailinSupervisor:ChenBaixiaoTitle:ProfessorJune2018西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德,本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中

3、特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果;也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同事對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文若有不實(shí)之處,本人承擔(dān)一切法律責(zé)任。本人簽名:日期:西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件,允許查閱、借閱論文;學(xué)校可

4、以公布論文的全部或部分內(nèi)容,允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時(shí)本人保證,結(jié)合學(xué)位論文研究成果完成的論文、發(fā)明專利等成果,署名單位為西安電子科技大學(xué)。保密的學(xué)位論文在年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名:導(dǎo)師簽名:日期:日期:摘要摘要海雜波背景下的目標(biāo)檢測(cè)是雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域的一個(gè)重要課題,尤其是隨著雷達(dá)距離分辨率提高和雷達(dá)波束擦地角的減小,海雜波統(tǒng)計(jì)特征趨于復(fù)雜,海尖峰現(xiàn)象愈發(fā)明顯,傳統(tǒng)的檢測(cè)算法效果變得不理想。本文基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),介紹了高分辨雷達(dá)下的目標(biāo)檢測(cè)方法,提出若干改進(jìn)措施,并介紹算法的工程實(shí)現(xiàn)。本

5、文首先介紹了檢測(cè)的基本原理和幾種常用的恒虛警率檢測(cè)算法,由于不同恒虛警方法適用的雜波環(huán)境不同,因此引出了根據(jù)雜波環(huán)境自動(dòng)選取恒虛警檢測(cè)器的自適應(yīng)恒虛警算法。本文介紹了一種名為可變性指示算法的自適應(yīng)恒虛警檢測(cè)算法。針對(duì)該算法在雜波邊緣容易漏警的問題,本文做出了一些改進(jìn),增加了一些對(duì)雜波邊緣位置的判斷。Matlab仿真實(shí)驗(yàn)證明了改進(jìn)后算法在雜波邊緣檢測(cè)性能的提升。隨后,結(jié)合IPIX雷達(dá)和某雷達(dá)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),本文分析了海雜波回波的幅度特性、多普勒特性和相關(guān)性。同時(shí),結(jié)合海雜波回波的幅度統(tǒng)計(jì)特征,本文介紹了瑞利分布、對(duì)

6、數(shù)正態(tài)分布、韋布爾分布、K分布等概率模型,其中K分布是常用的海雜波的數(shù)學(xué)模型。此外,海尖峰作為海雜波由穩(wěn)態(tài)向非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變的標(biāo)志,對(duì)于雷達(dá)表現(xiàn)為在距離和多普勒維隨機(jī)分布的運(yùn)動(dòng)或靜止的目標(biāo)。對(duì)于海尖峰的抑制,一直是個(gè)難題。本文結(jié)合雷達(dá)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),通過分析海尖峰的幅度和多普勒頻率特征,提出了一種較為簡(jiǎn)單、對(duì)于工程實(shí)現(xiàn)較為實(shí)用的海尖峰距離維抑制算法。對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理證明了該算法對(duì)于距離維尺寸較小的海尖峰具有很好的抑制效果。最后結(jié)合某雷達(dá)項(xiàng)目,本文介紹了部分雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)算法的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)的具體流程和步驟。通過流水線和

7、寄存器寄存中間結(jié)果的方法,在實(shí)現(xiàn)求取CFAR門限同時(shí),保證時(shí)序的平穩(wěn)。將幾種算法實(shí)現(xiàn)較為相似的CFAR方法合并到一個(gè)模塊,以節(jié)約硬件平臺(tái)的運(yùn)算資源和存儲(chǔ)資源。最終,作者負(fù)責(zé)的FPGA子模塊和所屬FPGA板依次通過單板測(cè)試和系統(tǒng)聯(lián)調(diào),該雷達(dá)項(xiàng)目順利驗(yàn)收。文章從工程實(shí)現(xiàn)的角度,結(jié)合雷達(dá)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),介紹了海雜波背景下目標(biāo)檢測(cè)的理論知識(shí),和FPGA硬件實(shí)現(xiàn)的詳細(xì)步驟。本文采用的一種易于工程實(shí)現(xiàn)的雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)流程,經(jīng)過實(shí)際雷達(dá)項(xiàng)目的驗(yàn)證,可以較好地抑制海雜波和海尖峰,較為準(zhǔn)確地檢測(cè)到海面目標(biāo)。關(guān)鍵詞:海雜波,恒虛警,自適

8、應(yīng)恒虛警,海尖峰,F(xiàn)PGAI西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文IIABSTRACTABSTRACTTargetdetectioninthebackgroundofseaclutterisanimportantissueinthefieldofradarsignalprocessing.Inparticular,withtheimprovementofradarresolutionandthereducti

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