外辐射源雷达的运动目标积累检测技术

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外辐射源雷达是一种不主动发射探测信号,通过借助空间中第三方照射源发射的传输信号对目标运动状态完成检测的双基雷达系统。其中广播电台、通信基站、电视卫星等等都常作为系统的第三方外辐射源。由于其特殊的工作原理,区别于传统主动雷达的特殊结构,外辐射源雷达系统具有隐蔽性强、反隐身能力强、低成本等许多优势,因此在雷达检测领域受到非常广泛的关注。但由于复杂的外部环境中存在大量干扰,经过反射的回波信号能量通常很微弱甚至会被噪声淹没,因此提升系统的检测性能成为了外辐射源雷达领域的重要课题。本文中分别通过延长对运动目标的观测时间以及设计基于多发多收外辐射源雷达的积累检测算法方式实现系统检测性能的提升。围绕提升系统的检测性能,本文对外辐射源雷达的目标积累检测问题进行以下研究。构建外辐射源雷达系统简化信号模型,并对于雷达系统常用的外辐射源种类展开分析。同时基于传统的模糊函数方法原理,介绍了长时间相干积累过程中较为常用的等效脉冲积累方法。对于一阶运动目标的长时间观测过程中产生的距离徙动现象展开分析。包括距离徙动现象产生的原因以及可能造成的能量损失。对于距离徙动的补偿本文介绍了Radon-Fourier(RFT)变换法和Keystone变换法两种经典的方法。最后结合仿真对Keystone方法展开性能分析。分析了外辐射源雷达系统对于高阶运动目标的能量积累方法。介绍了三种能够有效校正匀加速目标回波多普勒徙动的算法,包括Dechirping方法,Extended keystone(EKT)方法,Second order Wigner Ville(SoWVD)算法。并基于以上方法提出EKT快速算法。对于更高阶的运动目标造成的徙动问题,文章通过多项式相位补偿法以对其进行校正,最后结合仿真对于几种算法的复杂度以及检测性能进行比较。讨论了基于多发多收的外辐射源雷达目标检测技术。在多个发射机接收机环境中,分别研究了两种不同的外部环境下passive source localization(PSL)以及passive MIMO radar(PMR)定位法的流程。对于不同环境下的检测器形式展开研究分析并逐一推导理论性能。最后通过蒙特卡洛模拟对上述算法的有效性分别展开仿真验证,并对两种方法的检测性能进行对比。
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