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基于假设检验理论的雷达近邻目标距离统计分辨限

本站小编 Free考研考试/2022-01-03

张云雷1,2,,
汤俊1,,,
王力1,
①.清华大学电子工程系 ??北京 ??100084
②.海军工程大学电子工程学院 ??武汉 ??430033
基金项目:国家重点研发计划(2016YFA0302102),国家自然科学基金(61501486)

详细信息
作者简介:张云雷(1981–),男,河北晋州人,海军工程大学讲师,现为清华大学电子工程系在读博士生,研究方向为MIMO雷达信号处理和波形设计、软件化雷达等。E-mail: zhangyunlei04@163.com
汤俊:汤 俊(1973–),男,江苏南京人,博士,教授,2000年在清华大学电子工程系获得博士学位,现为清华大学电子工程系教授,研究方向为阵列信号处理、MIMO雷达信号处理、软件化雷达等,目前发表文章百余篇。E-mail: tangj_ee@tsinghua.edu.cn
王力:王 力(1983–),男,四川宜宾人,清华大学电子工程系在读博士生,主要研究方向为目标跟踪和MIMO雷达波形设计。E-mail: wangli_apple@163.com
通讯作者:汤俊? tangj_ee@tsinghua.edu.cn
中图分类号:TN957

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被引次数:0
出版历程

收稿日期:2018-09-30
修回日期:2018-12-11
网络出版日期:2019-01-09

Hypothesis-testing-based Range Statistical Resolution Limit of Radar

ZHANG Yunlei1,2,,
TANG Jun1,,,
WANG Li1,
①. Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
②. Institute of Electronic Engineering, Navy University of Engineering, Wuhan 430033, China
Funds:The National Key Research and Development Program of China (2016YFA0302102), The National Natural Science Foundation of China under Grant (61501486)

More Information
Corresponding author:TANG Jun, tangj_ee@tsinghua.edu.cn

摘要
摘要:分辨率是雷达系统的重要性能指标之一,传统采用模糊函数(AF)来分析波形的距离和多普勒分辨能力。该文提出以下观点:第一,传统的模糊函数分析方法的基本出发点是首先采用匹配滤波来处理回波信号,而从机理上来说,匹配滤波是在白噪声和点目标前提下使得输出信噪比(SNR)最大,对检测来说最优,但不适用于多个目标的分辨问题;第二,模糊函数分析方法并不能反映出噪声、目标起伏等随机因素,以及近距多目标波形相互干扰等因素的影响;第三,模糊函数只适用于两相同信噪比目标分辨,不适用于实际中经常存在的不同信噪比的多个目标的分辨。该文基于原始回波数据,采用统计学中的假设检验理论来研究雷达近邻目标距离分辨的问题,在给出统计意义上的正确分辨概率和虚判概率定义基础上,推导近邻目标距离统计分辨限(SRL)的表达式。仿真表明,统计分辨限可以突破瑞利限。当设定虚判概率和分辨概率分别为0.001和0.5时,对两幅度相位差为90度的0 dB的线性调频信号,距离统计分辨下限可达0.3倍瑞利限。
关键词:假设检验/
统计分辨限/
泰勒展开/
广义似然比/
距离分辨率
Abstract:Resolution performance is an important performance criteria of the radar systems. Typically, the Ambiguity Function (AF) of signals is used to define the range and Doppler limits. In this study Some new opinions are proposed—First, the AF is based on the signals processed with matched filter, which can guarantee the maximization of the output of the Signal-to-Noise Ratio (SNR). Thus, the AF is optimal for target detection. However, the AF is unsuitable for the resolution of multiple targets. Second, the AF cannot reflect the effect of random factors, such as noise, target fluctuation, and mutual interference of close targets. Third, the AF can only handle two equal-powered targets and provide the conclusion of the limits. However, the AF fails to distinguish multiple unequal-powered targets, which is often the case in reality. Therefore, the hypothesis testing theory is applied to resolve the range resolution of two closely spaced targets for radars, and our study is based on the original echoes of the signals. With the definition of the correct resolution and false alarm rates in the statistical standpoint, we derive the expression of the range Statistical Resolution Limit (SRL). The simulation results indicate that the SRL can exceed the Rayleigh limit. With the false alarm and correct resolution rates being 0.001 and 0.5, respectively, for the two phase-orthogonal linear-frequency-modulated signals, the range SRL can be as low as 0.3 times of the Rayleigh limit.
Key words:Hypothesis-testing/
Statistic Resolution Limit (SRL)/
Taylor expansion/
Generalized Likelihood Ratio Test (GLRT)/
Range resolution



PDF全文下载地址:

https://plugin.sowise.cn/viewpdf/198_bde9e78e-3bf7-414d-9d2c-5fab262c8749_R18085
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