分布式相參射頻探測系統(tǒng)信號積累方法研究.pdf

1、信號長時間積累問題是分布式相參射頻探測系統(tǒng)要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。先檢測后跟蹤（detect before track，DBT）方法對目標(biāo)先驗信息的依賴性強(qiáng)，其關(guān)鍵是如何根據(jù)目標(biāo)的先驗信息進(jìn)行走動補(bǔ)償，從而提高信噪比。檢測前跟蹤（track before detect，TBD）方法通過在多幀數(shù)據(jù)間對目標(biāo)軌跡進(jìn)行搜索，再沿著目標(biāo)軌跡進(jìn)行能量積累來提高目標(biāo)信噪比，與DBT相比，其實現(xiàn)關(guān)鍵是如何獲取目標(biāo)先驗信息。DBT實現(xiàn)算法較多，走動補(bǔ)償

2、方法的實質(zhì)有待進(jìn)一步得到概括總結(jié)。TBD方法對信號級融合關(guān)注較少，對極低信噪比目標(biāo)難以實施檢測前跟蹤，其數(shù)據(jù)建模方式有待進(jìn)一步改進(jìn)。
　　針對上述問題，本文研究了DBT中的走動補(bǔ)償方法，以及基于相參積累的粒子濾波檢測前跟蹤（track before detect based on particle filter，PF-TBD）算法，論文主要工作如下：
　　1.從搜索思想、雷達(dá)信號檢測與跟蹤算法的信號空間維度兩個角度出發(fā)，分析

3、了信號積累方法由DBT向TBD發(fā)展的趨勢，其次分析了DBT向TBD發(fā)展所具備的特征。
　　2.分析了距離走動和多普勒走動的產(chǎn)生機(jī)理及其補(bǔ)償本質(zhì)，對已有的DBT信號長時間積累方法進(jìn)行了概括性總結(jié)，并在已有DBT信號長時間積累方法的基礎(chǔ)上，提出了基于移位的時延信息補(bǔ)償方法和基于一維匹配濾波器設(shè)計的信號長時間積累方法。
　　3.建立了跟蹤問題的非線性貝葉斯框架，介紹了跟蹤問題的粒子濾波解決方法以及基于粒子濾波的信號檢測方法，在此基

4、礎(chǔ)上，進(jìn)行了基于粒子濾波的檢測前跟蹤建模。
　　4.針對傳統(tǒng)TBD方法難以對極低信噪比目標(biāo)進(jìn)行檢測前跟蹤處理的問題，提出了基于相參積累的粒子濾波檢測前跟蹤算法，直接對回波信號進(jìn)行檢測前跟蹤建模。在跟蹤部分分別對目標(biāo)徑向距離、徑向速度、徑向加速度和幅相信息進(jìn)行采樣，得到目標(biāo)的狀態(tài)估計；在檢測部分，根據(jù)目標(biāo)狀態(tài)估計設(shè)計了基于相參積累的檢測器。
　　5.針對基于相參積累的粒子濾波檢測前跟蹤算法對相位采樣較為困難的問題，提出了不對相