不同噪声环境下雷达高速目标检测方法研究.pdf

摘要

摘要

随着航天科技的不断发展，高速、机动性较大和具有隐身性的目标给雷达检测带

来了巨大的挑战。通过长时间的相参积累过程，来增加接收的目标回波能量，可以提

高雷达对目标的检测能力，但是在长时间积累过程中，由于目标的高速运动，会出现

距离徙动等现象，并且雷达对目标的检测能力也会因噪声环境的不同而变化，本文主

要针对此类问题进行了研究，研究内容如下：

(1)针对高斯噪声环境下雷达高速平稳运动目标的回波信号会出现严重的距离徙

动(RangeMigration,RM)问题，提出了一种新的坐标轴旋转动目标(NewAxisRotation

MovingTargetDetection,NAR-MTD)检测方法。该算法是在AR-MTD的基础上进行改

进，减小了旋转误差，在此基础上提出了基于频域实现的NAR-MTD方法，进一步减

小了旋转误差，加快了算法运行速度。为了进一步减小NAR-MTD方法遍历搜索的运

算复杂度，提出了基于几何信息辅助的NAR-MTD方法，其运算时间比传统的

NAR-MTD2

方法快将近个数量级。

(2)针对alpha稳定分布噪声环境下传统的雷达高速平稳目标检测方法性能下降等

问题，首先提出了一种基于Sigmoid和吕氏分布结合(SigmoidLv’sDistribution,

Sigmoid-LVD)的雷达线性调频(LinearFrequencyModulation,LFM)信号检测方法，该方

法可以很好地抑制alpha稳定分布噪声，其不需要依赖于噪声的先验知识，在极低信噪

比下仍然具有较高的参数估计精度。在此基础上提出了一种基于Sigmoid-NAR-MTD

的雷达高速平稳目标检测方法，首先用Sigmoid函数抑制alpha稳定分布噪声，然后再

用NAR的旋转原理校正距离徙动现象，最后用MTD进行相参积累，与传统的方法相

比，该方法能够实现在alpha稳定分布噪声下的雷达高速平稳目标检测。

(3)针对传统的雷达高速非平稳目标检测方法在alpha稳定分布噪声下性能下降甚

至不再适用等问题，首先提出了一种基于自适应的非线性函数与LVD结合的方法

(AdaptiveNolinearFucntionLVD,ANF-LVD)的LFM信号检测方法，能够实现在不同的

alpha稳定分布噪声环境下的LFM信号检测。此外，提出了一种高斯噪声下基于二阶

Keystone变化和LVD结合(SecondorderKeystoneTransformation,SoKT-LVD)的雷达高

速非平稳目标检测方法，其噪声抑制能力强于KT-LVD。在此基础上提出了一种基于

SoKTNARANF-LVD(SoKT-NAR-ALVD)alpha

、和结合的方法，能够在稳定分布噪声

环境下实现对高速非平稳目标的检测。

关键词：雷达高速目标检测；相参积累；距离徙动；吕氏分布；alpha稳定分布噪声

论文类型：理论研究

I

目录

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第章绪论

1.1研究意义与背景1

1.2研究现状2

1.2.1非相参积累方法2

1.2.2相参积累方法3

1.3论文工作安排5

2NAR-MTD7

第章高斯噪声下基于的雷达高速平稳目标检测方法

2.1引言7

2.2目标回波信号模型7

2.3NAR-MTD方法原理9

2.3.1AR-MTD