壓縮感知在微多普勒提取中的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，目標(biāo)微動(dòng)特征提取在雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別領(lǐng)域中是一個(gè)研究熱點(diǎn)。用雷達(dá)提取目標(biāo)的微多普勒信息時(shí)，受雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率(pulse repetitionfrequency，PRF)的限制，基于奈奎斯特采樣定理的信號(hào)處理方法在提取目標(biāo)微多普勒時(shí)，當(dāng)脈沖重復(fù)頻率小于兩倍微多普勒帶寬時(shí)，觀測(cè)到的微多普勒存在模糊。解決微多普勒模糊問題成為當(dāng)前微多普勒提取技術(shù)的迫切需求。
　　近年來出現(xiàn)的一種信號(hào)處理新理論一壓縮感知理論(Compressiv

2、e Sensing，CS)，由于其非相關(guān)測(cè)量過程能夠有效地降低重構(gòu)信號(hào)所需的采樣率，引起了國內(nèi)外雷達(dá)信號(hào)處理領(lǐng)域?qū)W者的高度重視，出現(xiàn)了許多將壓縮感知理論應(yīng)用于雷達(dá)信號(hào)處理的研究成果。但在微多普勒提取方面，壓縮感知的理論和應(yīng)用研究尚處于起步階段，許多問題需要進(jìn)一步的研究。本文將壓縮感知理論應(yīng)用于雷達(dá)的微多普勒提取中，重點(diǎn)圍繞如何利用壓縮感知降低提取微多普勒時(shí)所需的脈沖重復(fù)頻率，解決提取目標(biāo)微多普勒時(shí)存在的一些問題。論文的主要工作和貢獻(xiàn)有:

3、
　　(1)建立了目標(biāo)微動(dòng)回波模型，推導(dǎo)出自旋和進(jìn)動(dòng)這兩種微動(dòng)形式的雷達(dá)回波矢量表達(dá)式，在此基礎(chǔ)上利用時(shí)頻工具分析了目標(biāo)平動(dòng)速度和加速度對(duì)微多普勒頻譜的影響以及雷達(dá)的脈沖重復(fù)頻率與微多普勒頻率的關(guān)系。
　　(2)根據(jù)目標(biāo)回波的形式，提出了一種基于隨機(jī)稀疏采樣的微多普勒提取方法。該方法在雷達(dá)發(fā)射端僅需要對(duì)脈沖發(fā)射時(shí)刻進(jìn)行微調(diào);然后提出了一種短時(shí)壓縮感知方法，對(duì)接收到的回波信號(hào)加短時(shí)窗，窗內(nèi)的信號(hào)利用壓縮感知進(jìn)行處理，從而恢復(fù)出