1、線性調(diào)頻連續(xù)波（Linear Frequency Modulated Continuous Wave，LFMCW）雷達(dá)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、距離分辨率高、無距離盲區(qū)、成本低、低功耗和低截獲等優(yōu)點(diǎn)，在軍用導(dǎo)航、戰(zhàn)場(chǎng)偵察與地面成像等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。由于采用連續(xù)波體制，LFMCW雷達(dá)的發(fā)射功率相比于脈沖多普勒雷達(dá)具有更低的發(fā)射功率，這就導(dǎo)致更低的信噪比，進(jìn)而需要更多的采樣點(diǎn)數(shù)保證信號(hào)檢測(cè)的有效性，因此，高計(jì)算復(fù)雜度和低信噪比成為制約

2、 LFMCW信號(hào)有效檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)的主要因素。降低計(jì)算復(fù)雜度和提高信噪比成為了 LFMCW信號(hào)檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)的核心和關(guān)鍵。本論文從信號(hào)處理的角度出發(fā)，對(duì) LFMCW信號(hào)的模型、檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)等方面做了比較全面的分析和闡述。主要工作概括如下：
　　1.研究了單分量周期LFMCW信號(hào)的檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)方法。首先介紹了兩種常用的LFMCW信號(hào)的發(fā)射模型及其截獲模型；然后，針對(duì)低信噪比和高計(jì)算復(fù)雜度的問題，提出一種聯(lián)合變窗長(zhǎng)相干平均法、循環(huán)

3、平穩(wěn)法和解線頻調(diào)處理的單分量周期LFMCW信號(hào)的檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)方法。該方法首先基于信號(hào)的周期性，利用變窗長(zhǎng)相干平均法和循環(huán)平穩(wěn)法提高了信噪比增益并實(shí)現(xiàn)了調(diào)制周期和調(diào)頻率的估計(jì)，然后基于估計(jì)的調(diào)制周期和調(diào)頻率，利用解線頻調(diào)處理完成了起始頻率、起始時(shí)間、幅度和初相的估計(jì)。該方法以較低計(jì)算復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間積累，并有效地提高了信噪比。然而，該方法的檢測(cè)性能受窗長(zhǎng)搜索范圍的制約。針對(duì)該問題，進(jìn)一步提出了改進(jìn)的方法。改進(jìn)的方法首先對(duì)變窗長(zhǎng)相干平均

4、法進(jìn)行了改進(jìn)，然后利用改進(jìn)的變窗長(zhǎng)相干平均法和循環(huán)平穩(wěn)法估計(jì)調(diào)制周期和調(diào)頻率，最后，利用解線頻調(diào)處理實(shí)現(xiàn)了起始頻率、起始時(shí)間、幅度和初相的估計(jì)。改進(jìn)方法的檢測(cè)性能不再受搜索窗長(zhǎng)的制約，并且仍以較低計(jì)算復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間積累，有效地提高了信噪比。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的有效性。
　　2.研究了多分量周期LFMCW信號(hào)的檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)方法。針對(duì)在低信噪比條件下如何快速實(shí)現(xiàn)多分量周期 LFMCW信號(hào)的檢測(cè)和估計(jì)問題，提出了一種聯(lián)合幀間相

5、關(guān)法、循環(huán)平穩(wěn)法和解線頻調(diào)處理的多分量周期 LFMCW信號(hào)的檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)方法。該方法首先基于信號(hào)的周期性，提出一種幀間相關(guān)法及其等價(jià)形式，幀間相關(guān)法及其等價(jià)形式只需簡(jiǎn)單的復(fù)乘和復(fù)加就可實(shí)現(xiàn)多分量信號(hào)能量的線性疊加；其次，根據(jù)幀間相關(guān)法的線性疊加的特點(diǎn)，提出一種目標(biāo)剝離方法，目標(biāo)剝離方法可以將多分量 LFMCW信號(hào)的調(diào)制周期依次估計(jì)出來，并實(shí)現(xiàn)各信號(hào)分量的檢測(cè)；然后，基于CLEAN算法的思想并結(jié)合各信號(hào)分量的調(diào)制周期的估計(jì)，利用循環(huán)平穩(wěn)

6、法和解線頻調(diào)處理依次將各信號(hào)分量的幅度、調(diào)頻率、起始頻率、起始時(shí)間和初相估計(jì)出來。所提方法以較低計(jì)算復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的長(zhǎng)時(shí)間積累，有效地提高了信噪比，并且無需二維峰值搜索就可實(shí)現(xiàn)各信號(hào)分量的檢測(cè)，因此計(jì)算量比較小。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的有效性。
　　3.針對(duì)在低信噪比下如何快速實(shí)現(xiàn)LFMCW信號(hào)的檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)的問題，提出了一種聯(lián)合零頻搜索法、循環(huán)平穩(wěn)法和解線頻調(diào)處理的 LFMCW信號(hào)的檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)方法。該方法首先基于 LFM

7、CW信號(hào)的瞬時(shí)相關(guān)特性，給出了一種零頻搜索法，零頻搜索法可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的檢測(cè)和調(diào)制周期的估計(jì)；其次，針對(duì)零頻搜索法計(jì)算量大的問題，對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的零頻搜索法在保持相同檢測(cè)性能的基礎(chǔ)上有效地減小了計(jì)算量；然后，結(jié)合信號(hào)的調(diào)制周期，利用循環(huán)平穩(wěn)法實(shí)現(xiàn)了信號(hào)調(diào)頻率的估計(jì)；最后，基于調(diào)制周期和調(diào)頻率，利用解線頻調(diào)處理估計(jì)信號(hào)幅度、起始時(shí)間、起始頻率和初相。所提方法以較低計(jì)算復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的長(zhǎng)時(shí)間積累，有效地提高了信噪比。此外，所提方法可

8、以對(duì)符合一定限制條件的多分量 LFMCW信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的有效性。
　　4.針對(duì)LFMCW信號(hào)檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)所面臨的高計(jì)算復(fù)雜度和低信噪比的問題，提出了一種基于匹配幀間相關(guān)法、循環(huán)平穩(wěn)法和解線頻調(diào)處理的LFMCW信號(hào)的檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)方法。該方法首先基于LFMCW信號(hào)周期間的固有規(guī)律，給出了一種匹配幀間相關(guān)法，匹配幀間相關(guān)法可以根據(jù)各信號(hào)分量的調(diào)制周期和起始頻率的不同實(shí)現(xiàn)其檢測(cè)和調(diào)制周期的估計(jì)；然后，基