基于多项式旋转的雷达高速目标检测技术研究

作     者：吕宁 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：芮义斌

授予年度：2020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：高速目标检测 长时间积累 距离走动 多普勒频率扩展 多项式旋转 

摘      要：随着隐身技术和飞行器技术的发展,具有“超视距、低观测、高声速、高机动等特征的飞行器相继出现,这给传统雷达的目标检测带来了严峻挑战。增加雷达回波积累时间理论上能够提高雷达检测性能,但随之而来的距离走动和多普勒频率扩展将导致能量分散,从而严重影响目标检测性能。针对上述问题,本文对雷达高速目标检测技术展开研究,主要工作如下:（1）针对雷达高速目标回波距离走动,提出多项式旋转变换算法。研究距离走动与目标运动形式的内在联系,利用简单的旋转变换,以较低的计算复杂度解决雷达高速目标的线性以及非线性距离走动问题。提出基于多项式旋转变换的非相参积累算法,提高变速目标的非相参积累增益。（2）针对匀速高速目标,提出多项式旋转-动目标相参检测算法。利用多项式旋转变换校正线性距离走动后,使用动目标检测技术实现相参积累,具备多目标检测能力,在提高积累性能和目标检测概率的同时,有效解决了速度模糊和盲速旁瓣问题。（3）针对具有一般运动形式的高速目标,提出基于多项式旋转-多项式傅里叶变换的多目标相参检测算法。利用多项式旋转变换校正距离走动的同时,引入多普勒滤波器组补偿回波相位实现相参积累;讨论了一种搜索策略,有效减少算法计算量并避免盲速旁瓣的出现。仿真结果表明,本算法能够有效提高具有高阶运动参数的高速目标检测性能。