某211大学2020念毕设开题报告

某211大学毕业设计（论文）开题报告题目高频地波雷达目标检测研究学院专业学生姓名学号指导教师职称毕设地点2020年13月32日结合毕业设计(论文)课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500〜2000字左右的文献综述：雷达天生就是用于目标检测的［1］。高频地波雷达(HFSWR)是超视距雷达的一种。它利用高频段(3〜30MHz)垂直极化电磁波沿海洋表面传播时衰减较小的特点［2］,能够对海洋表面环境和海上移动目标进行全天候、超视距、大面积的实时监测。高频雷达的探测范围突破了地球曲率的限制，使远距离空中预警和目标监测成为可能，高频雷达对低可探测性目标具有良好的探测能力，这一特点使其成为探测隐形飞行器和处于强地杂波和海杂波背景中一些小目标的有力装备。高频超视距雷达的造价也大大低于星载雷达系统。与其他类型雷达相比，其覆盖面积大、费用低，能弥补常规微波雷达存在的低空盲区缺陷，而且能发现对微波雷达隐身的目标，成功预警海面突防目标;能弥补天波超视距雷达存在的近距盲区缺陷，且不依赖电离层。因此，高频雷达用于海上目标检测有其突出优势。虽然利用高频雷达进行目标检测也存在一些问题，如:高频地波雷达在进行海上移动目标检测时，会出现目标突然消失的情况，同时还存在一个速度盲区的问题［3］。但由于其独特优势，高频超视距雷达渐渐成为近代各军事大国的重要装备。除了军事目的，高频雷达在目标检测方面的应用也是大家研究的热点。从雷达诞生之日起，许多西方发达国家一直重视超视距雷达的发展，很多发达国家都发展了自己的高频地波雷达系统。如:美国的Seasonde［4］、英国的PISCES［5］、加拿大的SWR-503［6］、德国的WERA［7］、俄罗斯的“向日葵”［8］等。当然，军事上主要用于探测和跟踪海面舰船目标和空中目标，而民用方面主要用于海洋遥感［9］［10］［11］。其中，传奇人物D.e.barrick所在的美国海洋大气局电波传播实验室研制出的CODAR，提出了高频段海洋表面的散射理论和紧凑的高频天线阵，为高频地波雷达民用化及其普及做出了巨大贡献。英国马可尼公司在20世纪80年代开发的地波雷达实验系统的基础上，研制出了两种型号用于探测低空飞机、导弹及海上舰船的预警系统S123和S1240O1989年，斯坦福大学研制出的SFFR与1979年研制的CODAR7［12］错误!未找到引用源。相当。随后，在1996年，继承了大部分SFFR上述特性的MCR诞生了。国内对高频地波雷达的研究直到上世纪80年代末才刚刚起步。当时是由哈尔滨工业大学承担的用于舰船和低空飞机检测的研究。到90年代末，己发展出一套实验型雷达系统EHFR。该系统可以检测到120km内的合作舰船和I00km内的合作飞机[13][14]。西安电子科技大学也在实验一种新型的多站雷达系统。它是基于综合脉冲孔径雷达(SIAR)技术，实现多个天线向同一区域发射相互正交的波形，相当于对发射天线进行空间编码。由于可从多个移动平台接收目标反射波，提高了雷达检测能力和反干扰能力;并且对移动接收站而言，有良好的隐蔽性[15][16]。武汉大学于1987〜1993年，研制了我国第一台专门用于海洋表面状态检测的高频地波雷达OSMAR。2000年，武汉大学又研制了用于海洋监测的OSMAR2000地波超视距雷达，整体性能指标达到九十年代后期国际先进水平[17]。2007年，武汉大学研制出另一套高频地波雷达样机Anysonde，专门用于舰船目标检测。在此基础上，武汉大学电波传播实验室承担的“十一五”863计划“变频多功能新型高频地波雷达”中也包含了目标检测子课题，并于2008年6月完成样机。在2009年，该系统进行了目标探测实验，虽然探测距离不远但成功检测并跟踪到大量非合作目标[18]。海杂波下雷达目标的恒虚警检测问题一直是雷达信号处理领域的研究热点之一。恒虚警(CFAR)检测技术是在雷达检测系统中检测器的阈值能够适应背景杂波的变化，并使杂波起伏对虚警概率的影响最小化。根据检测阈值的形成方法不同，一般可将恒虚警检测分为固定阈值CFAR检测、自适应阈值CFAR检测、非参量CFAR检测。[19][20][21][22][23]从已有的关于CFAR处理方法的文献来看，早期的非相参雷达中恒虚警处理大部分都是在时域上进行的。相参雷达出现后CFAR发展到频域处理。通常高频地波雷达在目标检测过程中，首先利用动目标滤波消除固定目标(杂波)，保留动目标信息，减少后续处理器动态范围。然后对运动目标的差拍信号实现第一次快速傅里叶变换(FFT)，求出目标的距离，同时实现能量集中。由于发射信号是相干的，在同一距离波门下对M次扫描输出进行相干积累，即再用一次FFT在频域提取目标多普勒信息。两次FFT之后得到雷达RD谱图。回波脉冲列经相干积累后，同一距离波门下频率轴上动目标的多普勒谱与背景杂波谱将会被区分开，通常的做法是在每一个距离上沿着多普勒频率实施检测。通过实验可知，沿距离维和多普勒维的分布可用双参数的韦布尔分布来描述。所以，本课题拟采取先进行峰值检测，再在多普勒维和距离维上分别进行ML-CFAR检测，形成级联的双门限恒虚警检测。检测前跟踪技术是在低信噪比和复杂背景条件下对目标进行检测和跟踪的一种技术，与常规检测方法进行门限硬判决不同，TBD的单次扫描不宣布检测结果，而是将单帧信息数字化存储，通过多帧信号积累显示目标信息的同时抑制噪声，最后根据多帧数据中目标的运动特征进行检测，同时宣布检测结果和目标粗略航迹[24][25]。由于目标运动特性在相邻帧之间是相关的，而噪声及经抑制处理后的杂波在相邻帧之间不相关，因此多帧处理后较大的累积量来自真实轨迹的可能性较大。一般当多帧数据累积量超过一定门限时就判定目标存在。这种处理方法等价于搜索目标所有可能运动轨迹，最后通过门限检测选择最接近真实轨迹的估计[26][27][28]。由以上介绍可知，高频地波雷达应用于目标检测领域已经由来已久，雷达研究热点经八、、〜.历了由目标探测到环境监测，再回到目标探测的一个转化过程。国外在这方面的研究已获得很多实用性的成果，并仍处于快速发展中。我国因起步较晚，加之国外在这方面对我们的技术封锁，造成我们在技术上与国外仍存在巨大差距，但我们一直没有停止对高频地波雷达目标检测技术的研究。参考文献R.M.Page.TheEarlyHistoryofRadar[J],ProceedingsoftheIRE,1962,50(5):1232-1236.J.R.Wait.TheancientandmodernhistoryofEMground-wavepropagation[J],AntennasandPropagationMagazine,IEEE,1998,40(5):7-24.L.Sevgi.TargetreflectivityandRCSinteractionsinintegratedmaritimesurveillancesystemsbasedonsurface-wavehigh-frequencyradars[J],AntennasandPropagationMagazine,IEEE,2001,43(l):36-51.D.Barrick.History,presentstatus,andfuturedirectionsofHFsurface-waveradarsintheU.S[C],RadarConference,2003.ProceedingsoftheInternational,2003,652-655.L.R.Wyatt,J.J.Green,A.Middleditch,M.Moorhead.HFradarandtheUKwavemonitoringnetwork,WAVENET[C],Oceans2005-Europe,2005,Vol.l,PP.310-313.A.M.Ponsford,R.M.Dizaji,R.Mckerracher.HFsurfacewaveradaroperationinadverseconditions[C],RadarConference,2003.ProceedingsoftheInternational,2003,593-598.K.W.Gurgel,H.H.Essen,T.Schiiek.HFsurfacewaveradarforoceanography-areviewofactivitiesinGermany[C],RadarConference,2003.ProceedingsoftheInternational,2003,700-705.张宁.俄罗斯地波超视距雷达汇编[M].哈工大电子所,1998.Wyatt,L.R.HFradarwavemeasurementinhighsea-states.OCEANS'98ConferenceProceedings,Volume:1,28Sept.-1,Oct.1998:463-466.Gurgel,K.-W.,Antonischki,G.RemotesensingofsurfacecurrentsandwavesbytheHFradarWERA.ElectronicEngineeringinOceanography,1997.'TechnologyTransferfromResearchtoIndustry'.,SeventhInternationalConferenceon,23-25June1997:211-217.Gurgel,K.-W.;Antonischki,G..MeasurementofsurfacecurrentfieldswithhighspatialresolutionbytheHFradarWERAIGARSS'97,Vblume:4,3-8Aug.1997:1820-1822.M.Evans,T.Georges.CoastalOceanDynamicsRadar(CODAR):NOAA'sSurfaceCurrentMappingSystem[C],OCEANS1984,1979,VOI.ll,pp.379-384LiuYongtan,XuRongqing,ZhangNing.ProgressinHFSWRresearchatHarbinInstituteofTechnology[C],RadarConference,2003.ProceedingsoftheInterntional,2003,522-528BaixiaoChen,DuofangChen,ShouhongZhang,HaoZhang,MaocangLiu,ExperimentalSystemandExperimentalResultsforCoast-shipBi/multistaticGround-waveOver-the-horizonRadar[C],Radar,2006.CIE'06.InternationalConferenceon,2006,l-5.陈伯孝，许辉，张守宏.舰载无源综合脉冲/孔径雷达及其若干关键问题[J],西安电子科技大学学报，2003,31(12):29-33.陈伯孝，孟佳美,张守宏.岸舰多基地地波超视距雷达的发射波形及其解调[J],西安电子科技大学学报,2005,32(l):7-11.杨绍麟.高频地波雷达天线阵设计及海浪回波MUSIC空间分辨算法的研究[D].:武汉大学,2001,5.黄晓静.多频高频地波雷达目标检测与跟踪技术研究[D].导师:文必洋.:武汉大学,2010.朱兆达，叶蔡如，黄新平.机载脉冲多普勒雷达频域CFAR处理器性能分析[C]//第四届全周雷达会议文集.2002:67-69.WangS,PatenaudeF,InkolR.UpperandlowerboundsforthethresholdoftheFFTfilterbank-basedsummationCFARdetector[C]//Acoustics,SpeechandSignalProcess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