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基于最大似然(ML)准则的FMCW雷达信号处理
FMCW雷达通过发射线性调频连续波实现高精度测距测角。在仿真系统中,三维图像可直观展示目标的速度、距离和幅度特征,其中最大似然估计为关键算法:
信号建模 将接收信号建模为含噪声的多分量线性调频信号,每个分量对应目标或海洋回波的反射。通过时频分析提取信号的瞬时频率特性,为后续参数估计奠定基础。
最大似然参数估计 采用ML准则对目标的幅值、频率、相位进行联合估计。该算法通过最大化似然函数实现最优统计推断,相比FFT方法能获得更精确的分辨率,尤其适用于低信噪比场景。
功率谱分析 计算目标和海洋回波的功率谱密度(PSD),区分有用信号与杂波。通过Welch周期图法等非参数化方法实现频谱估计,结合ML准则可优化谱线定位精度。
动力学系统扩展 引入拉亚普诺夫指数分析轨道机动稳定性,该指数量化系统对初始条件的敏感程度。在初轨计算中,结合ML估计修正运动学参数,提升轨道预报准确性。
仿真系统通过上述方法实现端到端处理,最终输出包含多维度信息的可视化结果,为雷达性能评估和动力学分析提供量化依据。