怎么样使用微弱信号检测和跟踪实现雷达信号处理的研究设计

　　在雷达信号处理中，通常可以延长积累时间以增加实际应用的能量，达到降低信号信噪比要求的目的。随着积累时间延长，特别是当目标进行变速、转弯等机动飞行时，目标的多普勒回波是时变的，不再能看作平稳信号，传统的基于FFT的相参积累不再适用。本文以新体制米波雷达研制为背景，研究微弱信号长时间积累检测的新理论和新方法，主要研究内容包括：

　　1.对目前微弱信号长时间积累检测问题的研究现状进行了分析，明确了对多项式相位信号及跨距离单元积累问题研究的必要性。

　　2.研究了多项式相位信号的检测问题，提出了先对雷达的多普勒回波信号进行时频分析，再利用随机Hough变换（RHT）对得到的时频图进行多项式曲线检测的方法。随机Hough变换是针对图象处理中直线、圆和椭圆等几何图形的检测问题而提出的，本文将其借鉴到微弱信号长时间积累检测中，克服了以往使用Hough变换通常只能分析线性调频信号的局限。本文对影响其检测性能的关键因素进行了分析，并进行了仿真，结果表明随机Hough变换具有参数空间无限大、参数精度任意高、时间和空间复杂度低的优点，特别适合于雷达信号的长时间积累检测。

　　3.在雷达的长时间积累过程中，目标在整个积累时间内，可能由于径向运动导致其回波分段出现在几个不同的距离单元中。如果不考虑距离的走动，仅仅简单地将同一个距离单元上的信号进行积累，就无法有效地利用信号的能量。这就需要在信号处理中进行跨距离单元的积累检测。本文将信号的时频图推广到时间-多普勒频率-距离三维空间中，将应用于二维图像的RHT算法推广到三维空间的检测中。利用时间-多普勒频率-距离三维空间的直线检测，来克服雷达回波散布在不同距离单元所带来的信号积累问题。

　　4.在实际应用中，随着积累时间增加，目前有关多项式相位信号检测和估计的方法需要的资源量，特别是存储量也大大增加，因而很难直接应用于微弱信号的检测。本文在高阶模糊函数的基础上，采用时域分帧处理方法，每帧进行门限预处理，剔除大部分干扰噪声，仅保留包含目标在内的部分HAF谱成分以作后续的帧间累加，最后再进行二次门限检测。目标多普勒回波进行两级门限处理的方法可以有效地应用于微弱信号的检测，减少运算量和存储需求，有利于应用于实时信号处理系统。

　　5.对长时间积累中所存在的多项式相位信号的频率跟踪问题进行了研究，并重点分析了自适应陷波滤波器和多频率跟踪器方法的应用问题。最后，对全文工作进行了总结，并对进一步的研究方向提出了一些建议。