地基警戒雷达杂波抑制信号处理技术研究

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1、中图分类号：TP957论文编号：102870416-S074学科分类号：081001硕士学位论文地基警戒雷达杂波抑制信号处理技术研究研究生姓名唐笑为学科、专业通信与信息系统研究方向雷达信号处理指导教师张劲东副教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringInvestigationofCl

2、utterSuppressionSignalProcessingTechniqueforGroundGuardRadarAThesisinCommunicationandInformationSystembyTangXiaoweiAdvisedbyAssociateProf.ZhangJindongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位

3、论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：2016年3月28日摘要杂波抑制是雷达技术发展的重要推动力，主要用于抑制动目标周围各种运动或固定杂波，保留目标信号，提高雷

4、达对动目标的检测能力。从目前我国国土防空面对的微小目标和隐身目标探测难的现实问题出发，本文围绕杂波抑制这个核心问题，分析回顾了目前地基对空警戒雷达的信号处理方法，并在此基础上，研究了基于动态规划（DP）的检测前跟踪（TBD）目标检测算法，和基于认知雷达的回波信杂比改善方法，设计了地基警戒雷达的系统仿真软件。本文的主要工作如下：一、介绍了本文的研究背景及意义，地基警戒雷达的国内外发展现状，以及杂波抑制信号处理技术的发展现状；二、详细阐述了几种经典信号处理方法，对动目标显示（MTI）、动目标检测（MTD）、恒虚警

5、处理（CFAR）以及杂波图检测等处理方法进行详细分析，给出了地基警戒雷达的信号处理流程；三、在DP-TBD算法的基础上提出了一种利用多帧数据进行非相干积累提高信杂比的改进算法；该算法通过改进相邻两帧迭代积累为相邻三帧；在门限判决时，利用目标函数局部极大值中的最大值进行门限判决；仿真结果表明：该算法能进一步提高信噪比，减少虚假目标个数；四、针对在信号相关杂波中动目标检测问题，基于认知雷达的思想，研究了基于慢时间域脉冲编码的MTD雷达模型，讨论了SCNR改善的可行性；提出了用于SCNR改善的脉冲编码优化设计准则，

6、给出了优化问题的简化方法，并针对锥约束下的二次型规划（ConeConstrainedQuadraticProgramming，CCQP）问题提出了一种基于简约梯度的编码设计方法。仿真结果表明，慢时间域编码优化能够有效改善回波的SCNR，且该算法具有运算量小特点。五、介绍和分析了地基警戒雷达系统仿真软件的设计思想及主要设计流程图；完成了基于Matlab平台的仿真软件；并对软件的主界面、各函数实现的功能及接口进行详尽的说明；对软件仿真结果进行了分析。关键词：地基雷达，信号处理，杂波抑制，检测前跟踪，认知雷达，波形

7、编码设计，软件设计iABSTRACTCluttersuppressionisanimportantdrivingforceforthedevelopmentofradartechnology,whichismainlyusedtosuppressvariouskindsofmovingorstationaryclutteraroundthemovingtarget.Ithelpstoreservethetargetsignalandimprovethedetectioncapabilityofradartom

8、ovingtarget.Startingfromtherealisticproblemofsmalltargetandstealthtargetdetectionintheairdefenseofourcountry,thispaperreviewsallthesignalprocessingmethodsofgroundtoairwarningradarfocusingonthecoreissue