雷达目标微动参数提取方法研究

作     者：王道贺 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨建宇

授予年度：2012年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：微动 微多普勒 时频分析 瞬时频率 参数估计 

摘      要：微多普勒效应是目标微动对雷达回波产生的频率调制现象,由于目标的微多普勒特征具有“唯一性,所以被认为是最重要的目标识别特征之一,通过提取目标的微多普勒特征可以获得目标的几何结构和细微运动信息,它可以广泛应用于雷达目标识别、生命迹象探测、反恐作战等方面。 本文主要研究了雷达目标微动参数提取方法,内容包括以下几个方面： 1.根据微动点目标的数学模型,分析了微动参数以及初始状态和质心平动对微多普勒频移的影响,给出了微多普勒信号的统一表达形式,为后续的微动参数提取打下基础。 2.针对质心平动对微动参数提取的影响,提出了一种目标平动补偿方法,该方法可以将回波信号的时频曲线校正为零基线位置的正弦曲线。 3.针对微多普勒信号参数提取问题,验证了匹配变换法的性能,仿真结果表明该方法可以提取多分量微多普勒信号参数,而且参数分辨率较高。 4.根据微多普勒信号的时频分布特征,利用Wigner-Hough变换法提取出匀加速目标和振动目标的微动参数,该方法具有较高的参数估计精度和鲁棒性。 5.针对非完整微动周期的微多普勒信号参数估计问题,提出了三点模型法和多项式拟合法,只需要半个微动周期的微多普勒信号即可实现微动参数提取,且计算量较小。 相关理论模型及参数估计方法均通过仿真进行了验证,仿真结果表明本文的方法可以有效估计微动参数。