基于微波感应的动态目标探测技术研究

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1、密级公开分类号ＴＮ９９＿＾知料ｔ＇＊ＸＩＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文题目：基于微波感应的动态目标探测技术研究作者：成军昌指导教师：刘继勇副教授申请学位学科：控制理论与控制工程２０１８年５月１６日密级公开分类号TN99XI’ANTECHNOLOGICALUNIVERSITY硕士学位论文基于微波感应的动态目标探测技术研究题目:作者：成军昌指导教师：刘继勇副教授申请学位学科：控制理论与控制工程2018年5月16日基于微波感应的动态目标探测技术研究学科：控制理论与控制工程研究生签字：指

2、导教师签字：摘要复杂环境下的目标探测与识别是武器装备及工业自主无人系统的核心技术，现实中单一探测体制已经无法满足强干扰条件下的目标探测要求。由于微波探测技术已广泛应用于工业和军事领域，其对沙尘、雨雪、云雾等自然环境干扰不敏感，可以通过多源复合探测的方式有效解决激光、红外等光学探测抗自然环境干扰不足的问题，有效提高目标识别可靠性。目前军事领域对动态目标的无线电探测已经进行了长期且深入的研究，形成了多种波段的雷达、无线电引信等装备产品。在近场探测中，军用装备较为昂贵，然而民品中广泛应用的微波感应开关具有成本低廉、体积小、可靠性高等诸多优点，如何有效地发挥该民品技术的应用潜力，

3、研究其在近场探测军事装备中的应用价值，具有重要的军民融合意义。本文以5.8GHz微波感应开关为研究对象，分析了基于多普勒效应的微波感应探测实现原理，确定了微波探测技术方案，研究了该型微波开关对战场模拟动态目标的探测性能。首先，对基于多普勒微波目标探测系统进行了总体设计，完成了微波发射与接收模块的研究、多普勒信号处理模块的设计，并经过仿真与实验验证，搭建了硬件实验平台。然后，通过对小目标、离散破片目标、平面目标、体目标、模拟雨场干扰和沙尘干扰等不同目标及干扰在不同距离、速度、交会方式时的情况进行理论分析及实际测试，获得了不同目标的回波波形，提取了多种目标回波特性。最后，根据

4、模拟体目标、离散破片和沙尘干扰的傅里叶频谱特征，提取了基于傅里叶频谱峰值的三个特征参量，研究了基于支持向量机的微波目标识别算法。仿真及调试验证了多普勒信号处理电路能将微弱的目标回波信号放大与滤波，为动态多目标的探测奠定了硬件基础。实验测试表明车辆目标、离散破片和沙尘干扰的多普勒回波频谱具有显著差异，同时雨场等自然环境干扰对微波不敏感。统计结果显示，基于频谱峰值比值的三个特征参量用来区分目标和两种干扰是可行的。算法仿真及试验表明，目标分类识别准确率约为85%，因此该方法可以有效地剔除沙尘和离散破片等自然及战场环境中的虚假干扰，提高战场目标识别准确性。关键词：微波探测；目标识

5、别；抗干扰；傅里叶频谱；支持向量机ResearchondynamictargetdetectiontechnologybasedonmicrowaveinductionDiscipline:ControlTheoryandControlEngineeringStudentSignature:SupervisorSignature:AbstractTargetdetectionandrecognitionincomplexenvironmentarethecoretechnologiesofweaponryandindustrialautonomousunmannedsys

6、tems.Inreality,thesingledetectionsystemhasbeenunabletomeetthetargetdetectionrequirementsunderstronginterferenceconditions.Asmicrowavedetectiontechnologyhasbeenwidelyusedinindustrialandmilitaryfields,itisinsensitivetothenaturalenvironmentsuchassanddust,rain,snowandfog,anditcaneffectivelyso

7、lvetheproblemsthatthelaser,infraredandotheropticaldetectionhavelessinterferencewiththenaturalenvironmentthroughmulti-sourcecomplexdetection,soitcaneffectivelyimprovethereliabilityoftargetrecognition.Atpresent,themilitaryareahasconductedlong-termandin-depthresearchon