LFMCW雷達(dá)多目標(biāo)檢測(cè)算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、線性調(diào)頻連續(xù)波（LFMCW）體制的雷達(dá)在近距離工作中所具有的特性使其在許多領(lǐng)域得到了比較廣泛的應(yīng)用，但相對(duì)于脈沖體制，LFMCW雷達(dá)在各方面的研究工作還有待完善。本文以實(shí)驗(yàn)室Ka波段LFMCW雷達(dá)項(xiàng)目為背景，針對(duì)項(xiàng)目中提出的較強(qiáng)雜波環(huán)境下實(shí)時(shí)的對(duì)雷達(dá)探測(cè)范圍內(nèi)的多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)并給出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的距離速度信息的具體要求，對(duì)LFMCW雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)的工作機(jī)理及設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了深入的分析，論文的主要工作包括以下幾個(gè)部分：
　　第一，對(duì)

2、線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)工作的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的闡述。從雷達(dá)信號(hào)發(fā)射到最終解出所需目標(biāo)信息，其中的各個(gè)環(huán)節(jié)均有所涉及，為后文的算法分析設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　第二，通過(guò)分析本實(shí)驗(yàn)室Ka波段雷達(dá)系統(tǒng)功能及指標(biāo)要求，本文設(shè)計(jì)了一套雷達(dá)信號(hào)處理算法方案，并對(duì)算法中的各個(gè)組成部分即MTI（動(dòng)目標(biāo)指示）、MTD（動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)）、恒虛警率（CFAR）檢測(cè)、多目標(biāo)配對(duì)距離速度去耦合等，分別通過(guò)Matlab仿真軟件進(jìn)行了的仿真分析驗(yàn)證，其中MTI

3、部分一節(jié)分析了一次對(duì)消和二次對(duì)消兩種方案，分析結(jié)果表明二次對(duì)消具有更好的性能但在 FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)時(shí)會(huì)消耗更多的資源。MTD算法部分介紹了基于FFT和FIR的兩種算法方案，并分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。CFAR部分，通過(guò)分析單元平均CFAR多目標(biāo)環(huán)境下不太理想的檢測(cè)性能及有序統(tǒng)計(jì) CFAR計(jì)算量達(dá)、不易工程時(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)介紹了兩者相結(jié)合的 CFAR算法，并提出保證檢測(cè)性能的同時(shí)進(jìn)一步簡(jiǎn)化計(jì)算量的方法。多目標(biāo)配對(duì)一節(jié)分析了交叉配對(duì)試逼近方法與MTD-頻

4、域配對(duì)法兩種，指出交叉法配對(duì)可靠性的不足和MTD-頻域配對(duì)法中目標(biāo)特征參數(shù)對(duì)比過(guò)程難于實(shí)現(xiàn)，提出先比較速度通道數(shù)再比較幅值的配對(duì)方法，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)且仿真結(jié)果表明了該配對(duì)方式的有效性。
　　第三，通過(guò)Verilog硬件描述語(yǔ)言描述與調(diào)用Xilinx ISE13.3提供的IP核相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了基于單片F(xiàn)PGA芯片的Ka波段LFMCW雷達(dá)信號(hào)處理算法的Verilog編程實(shí)現(xiàn)與調(diào)試。
　　最后，通過(guò)與雷達(dá)系統(tǒng)中其他部件進(jìn)行整機(jī)的聯(lián)合外場(chǎng)