系统工程与电子技术 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (6): 1468-1476.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2021.06.03

• 雷达抗干扰技术 • 上一篇    下一篇

外辐射源雷达目标扇叶微多普勒效应实验研究

占伟杰, 万显荣*, 易建新, 谢德强, 程丰, 饶云华   

  1. 武汉大学电子信息学院, 湖北 武汉 430072
  • 收稿日期:2020-11-30 出版日期:2021-05-21 发布日期:2021-05-28
  • 通讯作者: 万显荣
  • 作者简介:占伟杰(1993—), 男, 博士研究生, 主要研究方向为外辐射源雷达信号处理、实时信号并行处理和微多普勒效应研究|万显荣(1975—), 男, 教授, 博士研究生导师, 博士,主要研究方向为新体制雷达设计、外辐射源雷达、高频雷达系统、信号处理|易建新(1989—), 男, 副研究员,博士, 主要研究方向为外辐射源雷达信号处理、目标跟踪和信息融合|谢德强(1995—), 男, 博士研究生, 主要研究方向为雷达系统设计与信号处理、大数据与机器学习|程丰(1975—), 男, 副教授, 硕士研究生导师, 博士,主要研究方向为阵列信号处理、雷达信号处理|饶云华(1972—), 男, 副教授, 硕士研究生导师, 博士,主要研究方向为新体制雷达、雷达系统设计、无线通信网
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(61931015);国家自然科学基金(62071335);国家自然科学基金(U1933135);湖北省技术创新重大专项(2019AAA061)

Experimental study on micro-Doppler effect of target blades in passive radar

Weijie ZHAN, Xianrong WAN*, Jianxin YI, Deqiang XIE, Feng CHENG, Yunhua RAO   

  1. School of Electronic Information, Wuhan University, Wuhan 430072, China
  • Received:2020-11-30 Online:2021-05-21 Published:2021-05-28
  • Contact: Xianrong WAN

摘要:

基于UHF频段外辐射源雷达系统的长期实验观测数据, 重点比较研究了直升机、通航飞机、无人机、风电机组等多种目标的扇叶微动回波特征。首先, 通过多径杂波抑制、主体回波去除等手段使扇叶的微动回波得以凸显。然后, 详细分析了扇叶微动回波在时域、频域、时频分布图、距离-多普勒谱上的特征表现, 揭示了微动特征与扇叶几何结构、运动状态等参数之间的对应关系, 据此实现扇叶尺寸、转速等重要参数的反演。实验结果与理论模型吻合较好, 为建立外辐射源雷达微动特征数据库, 服务后续目标精细化建模、目标分类识别等深层次应用提供了数据和理论支撑。

关键词: 外辐射源雷达, 微多普勒, 微动, 旋转扇叶

Abstract:

Based on the long-term experimental data of UHF-band passive radar system, the characteristics of fan blade micro motion echo of helicopter, navigable aircraft, unmanned aerial vehicle, wind turbine and other targets are compared and studied. The micro motion echoes of the fan blades are firstly highlighted by means of multipath clutter suppression and target main echo removal, then the characteristics of the fan blade micro motion echoes in time domain, frequency domain, time-frequency domain, and Range-Doppler (RD) spectrum are analyzed in detail, and the corresponding relationships between the micro-Doppler features and the geometric structures and motion states of the fan blades are revealed. The experimental results are in good agreement with the theoretical model, which provides data and theoretical supports for the establishment of the micro-Doppler feature database of passive radar, serving for the subsequent deep-seated applications such as target fine modeling, target classification and recognition.

Key words: passive radar, micro-Doppler, micro motion, rotating blades

中图分类号: