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毫米波导引头智能化信息处理技术研究

作　者: 付强
导　师: 郭桂蓉；庄钊文
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 毫米波制导自动目标识别导引头信息处理机调频步进一维距离像多普勒谱
分类号: TN957
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
下　载: 960次
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内容摘要

论文紧密结合“毫米波主动寻的制导自动目标识别系统”研究项目，以Chirp脉冲毫米波体制雷达导引头为应用背景，针对雷达目标合成宽带成像、扩展目标检测和多目标分辨等制导信息处理技术进行了深入的理论研究和算法仿真，并以毫米波导引头信息处理机的研制为背景，对相关的智能信息处理方法及其具体实现技术进行了较深入的研究。论文的绪论部分首先详细阐述了雷达智能信息处理及目标识别技术的研究现状及发展趋势，然后以某导引头信息处理机为实例介绍了雷达导引头的信息处理流程。论文的第二章首先分析了利用chirp子脉冲合成宽带一维距离成像的原理及其在实用化过程中遇到的关键技术难点，结合雷达与目标之间具有相对运动时合成一维距离像的特点，提出了基于循环平稳和利用两步法进行运动补偿的新方法；其次，从参数估计的角度重新分析了频率步进雷达一维距离像成像原理，讨论了利用离散逆傅立叶变换方法进行距离像合成时存在的循环移位和线性调制现象，并分析了由此带来的距离像模糊问题；最后，提出了加权平均距离像拼接算法、为调频步进雷达宽带一维成像技术的工程化实现奠定了基础。论文的第三章在对chirp脉冲雷达和调频步进雷达的信号处理过程进行了仿真和分析的基础上，提出了通过对回波采样数据进行插值和移位处理来补偿包络走动然后进行中分辨信号积累检测的算法；其次，在研究了基于高分辨一维距离像的扩展目标检测的基础上，给出了理想条件下的检测器形式及其检测性能曲线：最后，结合防空导弹末制导雷达在实战中面临的复杂的多目标环境，提出了基于Clean超分辨理论的多目标提取与分辨算法，为解决多目标分辨的难题提供了一条有效途径。第四章以宽带主动导引头ATR信息处理机系统研制为背景，研究了毫米波主动寻的制导ATR系统总体设计中的难点问题及主要技术实现途径，设计了一套实用的ATR信息处理机系统，并在其上实现了基于时延神经网络的目标识别算法，验证了系统的性能。论文的最后一章对全文的研究内容进行了总结，给出了有关结论，分析了国防科学技术大学研究生院学位论文研究工作中的不足之处，并提出了需进一步深入研究的一些相关技术问题。关键词:毫米波制导，自动目标识别，导引头，信息处理机，调频步进，一维距离像，多普勒谱镇11而

全文目录

目录  4-7
插图目录  7-9
表格目录  9-10
摘要  10-12
ABSTRACT  12-14
第一章绪论  14-30
  §1.1 引言  14-15
  §1.2 雷达精确制导智能信息处理技术研究现状  15-20
    1.2.1 雷达精确制导智能信息处理方法述评  15-18
    1.2.2 毫米波主动寻的制导目标识别技术研究概况  18-20
  §1.3 雷达精确制导智能信息处理的发展趋势  20-25
    1.3.1 二维成像制导及多维高分辨制导信息处理技术  20-22
    1.3.2 雷达与其它制导方式的多模复合制导信息融合技术  22-24
    1.3.3 雷达目标识别新原理、新方法研究  24-25
  §1.4 Chirp脉冲毫米波导引头智能信息处理流程  25-28
  §1.5 本文的主要研究工作  28-30
第二章 Chirp脉冲毫米波导引头合成宽带成像技术  30-65
  §2.1 引言  30
  §2.2 调频步进雷达成像原理分析  30-33
  §2.3 调频步进雷达成像关键技术问题分析  33-38
    2.3.1 参数匹配问题  33-34
    2.3.2 运动补偿问题  34-36
    2.3.3 距离像拼接问题  36-38
    2.3.4 其它问题  38
  §2.4 运动补偿方法研究  38-47
    2.4.1 基于两步法的运动补偿方法  40-43
    2.4.2 基于循环平稳的运动补偿方法  43-45
    2.4.3 进一步讨论  45-47
  §2.5 频率步进雷达一维距离像拼接算法研究  47-65
    2.5.1 用参数估计的方法成一维距离像  47-54
    2.5.2 频率步进雷达一维距离像拼接算法  54-65
第三章 Chirp脉冲毫米波导引头信号检测及多目标分辨  65-102
  §3.1 引言  65-67
  §3.2 中分辨Chirp脉冲雷达信号积累检测研究  67-79
    3.2.1 Chirp脉冲信号处理原理分析  67-70
    3.2.2 积累性能分析  70-71
    3.2.3 包络插值移位补偿原理  71-73
    3.2.4 速度搜索步长的确定  73-74
    3.2.5 检测器设计  74-76
    3.2.6 检测性能仿真  76-79
  §3.3 高分辨力扩展目标检测问题研究  79-86
    3.3.1 扩展目标检测器设计  79-83
    3.3.2 检测器性能仿真  83-85
    3.3.3 高分辨检测方案展望  85-86
  §3.4 基于CLEAN的多目标分辨算法研究  86-102
    3.4.1 多运动目标回波特性和移位补偿  87-89
    3.4.2 多运动目标多卜勒谱分析  89-93
    3.4.3 多卜勒谱的CLEAN处理  93-99
    3.4.4 Sinc函数插值实现多卜勒谱的提取和重构  99-100
    3.4.5 中分辨多目标速度多分辨的处理流程和仿真  100-101
    3.4.6 算法的工程实用化分析  101-102
第四章毫米波主动寻的制导自动目标识别系统实现技术研究  102-130
  §4.1 引言  102-103
  §4.2 系统总体结构与信息处理算法流程  103-109
    4.2.1 系统总体结构与组成  103-105
    4.2.2 ATR信息处理流程和关键技术分析  105-109
  §4.3 弹载ATR处理机实现技术  109-120
    4.3.1 处理机方案设计  109-112
    4.3.2 处理机系统研制  112-119
    4.3.3 处理机参数测试  119-120
  §4.4 实时ATR算法实现研究  120-130
    4.4.1 毫米波主动寻的制导目标识别实时处理需求  120-121
    4.4.2 宽带毫米波雷达目标时延神经网络识别算法  121-123
    4.4.3 在处理机平台实现目标识别算法  123-130
第五章结束语  130-132
致谢  132-133
参考文献  133-139
文中主要数学符号一览表  139-141
攻读博士期间作者完成的主要论文  141-142

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