新體制雷達信號的微動和寬頻特徵提取研究

《新體制雷達信號的微動和寬頻特徵提取研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由姜衛東擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：新體制雷達信號的微動和寬頻特徵提取研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：姜衛東
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

OFDM技術最早套用於通信領域，近年來，該技術在新體制雷達波形設計中受到關注，其潛在優勢表現為通過波形參數設計和信號處理可以同時獲得都卜勒域和距離域上的高分辨。本項目以OFDM新體制雷達信號的波形設計及其信號處理為研究背景，開展基於OFDM雷達信號的微動和寬頻特徵提取技術研究，在同一部雷達上，用同一種波形實現微動和寬頻特徵測量與套用。本項目在分析目標微動對雷達回波調製特性的基礎上，系統研究OFDM雷達目標微動特徵提取方法，並對OFDM波形參數進行最佳化設計，重點突破同時提取目標微都卜勒特徵與寬頻特徵的難題，回答如何實現寬頻雷達微動特徵的測量與套用科學問題。開展本項目研究將促進雷達微動特徵提取與目標識別研究邁向實際套用，同時推動國內新體制雷達的研究步伐。

結題摘要

OFDM技術最早套用於通信領域，近年來，該技術在新體制雷達波形設計中受到關注，其潛在優勢表現為通過波形參數設計和信號處理可以同時獲得都卜勒域和距離域上的高分辨。本項目以OFDM新體制雷達信號的波形設計及其信號處理為研究背景，開展基於OFDM雷達信號的微動和寬頻特徵提取技術研究，在同一部雷達上，用同一種波形實現微動和寬頻特徵測量與套用。本項目在分析目標微動對雷達回波調製特性的基礎上，系統研究OFDM雷達目標微動特徵提取方法，並對OFDM波形參數進行最佳化設計，重點突破同時提取目標微都卜勒特徵與寬頻特徵的難題，回答“如何實現寬頻雷達微動特徵的測量與套用”科學問題。開展本項目研究將促進雷達微動特徵提取與目標識別研究邁向實際套用，同時推動國內新體制雷達的研究步伐。結合OFDM雷達信號形式，建立了微動目標OFDM雷達回波模型。在微動目標OFDM雷達回波模型的基礎上分別研究了微動目標都卜勒歷程和高分辨距離像（HRRP）序列的獲取方法。研究了高階時頻分布的微都卜勒特徵提取性能和基於時頻分布的瞬時頻率估計方法。針對微動剛體目標散射點通常存在由微動導致的越距離走動現象，傳統平動補償方法無法實現平動補償問題，提出了基於廣義Radon變換和距離像滑動相關的包絡對齊方法。對微動目標OFDM雷達回波特徵進行分析，從理論推導和仿真實驗兩方面證明了OFDM雷達能夠同時獲取目標的微都卜勒和HRRP序列，揭示了微動目標OFDM雷達回波窄帶微都卜勒調製特徵和寬頻高分辨特徵。在微動目標OFDM雷達寬頻二維成像方面，針對微動徑向幅度小於距離分辨單元和大於距離分辨單元兩種情況分別提出了基於距離單元相干Doppler干涉的微動目標成像算法和基於分段偽Keystone變換的快速旋轉目標二維成像算法。最後研究了針對微動目標特徵提取的OFDM雷達信號參數設計方法。