基于微多普勒效应的窄带雷达飞机目标稳健分类方法研究

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1、代号学号110212144610701分类号TN959.1密级公开UDC编号题（中、英文）目基于微多普勒效应的窄带雷达飞机目标稳健分类方法研究ResearchonNarrow-bandAirplaneTargetsRobustClassificationMethodsBasedonMicro-DopplerEffect作者姓名李晓峰学校指导教师姓名职称杜兰教授工程领域电子与通信工程企业指导教师姓名职称袁伟明高工论文类型提交论文日期二〇一四年三月 应用基础技术万方数据西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我

2、个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和

3、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。本人签名：日期导师签名：日期万方数据摘要I摘要直升机、螺旋桨飞机和喷气式飞机的分类在现代战争中具有重要意义，由于三类飞机目标旋转部件的几何尺寸、旋转速度、桨叶个数等存在差异。其在雷达回波中产生的微多普勒调制也存在差异，因此可以利用微多普勒信息对其进行分类。但由于雷达回波中不可避免的存在噪声、杂波等干扰成分，这些干扰成分中不含目标信息，会对分类方法的分类性能产生影响，因此在对目标进行分类前必须将其去除

4、。本文主要从分析三类飞机的微多普勒信号着手，研究三类目标的稳健分类算法。论文的主要工作概括如下：1.基于现有空间旋转部件的简单散射点模型，分析比较了三类飞机目标回波多普勒谱特性差异。分别介绍了MTI，CLEAN和广义匹配滤波三种杂波抑制方法，并从多普勒谱结构信息保留、杂波先验信息的利用和计算复杂度方面，对三种杂波抑制方法进行了对比和研究。2.对窄带雷达回波中可能出现的杂波形式，尤其是气象杂波，提出了一种基于区域CLEAN的杂波、噪声抑制方法，该方法能够根据杂波样本自适应的估计目标回波中杂波的多普勒范围进而实现去杂波和噪声的目的。通过仿真数据进行验证，并对实验结果进行了分

5、析。3.针对广义匹配滤波杂波抑制方法运算复杂度高、运算量大的缺点，提出了一种基于低维度白化滤波器的特征谱特征杂噪抑制方法。该方法将杂波抑制过程的运算量减少到传统广义匹配滤波方法计算量的三分之一，并在杂波抑制的基础上，实现了对特征谱特征的噪声修正。利用实测数据的分类实验验证了该方法的有效性。关键词：微多普勒窄带雷达杂波抑制CLEAN广义匹配滤波稳健分类万方数据ABSTACTIIIABSTRACTTheclassificationofhelicopter,turbojetaircraftandpropaircraftisofgreatimportance.Sincether

6、otorstructureshavethetypicalmicro-motions,themicro-Dopplerinformationcontainedintherotorstructurescanbeutilizedtorealizetheclassification,butthecluttersornoisesintheechoesdescendtheclassificationperformance.Basedontheanalysisofthemicro-Dopplereffectsofthethreekindsofairplanes,thisdissert

7、ationmakesresearchesonrobustclassificationalgorithmsforairplanetargets.Themaincontentsofthedissertationareasfollows:1.Basedonthelawofrotationforsimplescatteringpoints,weestablishthesignalformulaforthemicro-motionofairplanetargets.Thethreetraditionalcluttersuppressionmetho