動目標指示MTI和動目標檢測MTD


1. 運動目標指示(MTI)

由一個CPI內的連續M個脈沖回波經過相干解調后的基帶數據,形成的一個二維數據矩陣。二維數據矩陣中的每一列都對應於對一個脈沖回波的連續釆樣,即連續的距離單元。列中的每一個元素都是一個復數,代表一個距離單元的實部和虛部(I和Q)分量。因此,二維數據矩陣中的每一行代表對同一距離單元的一連串脈沖測量。

 

 MTI處理器對慢時間數據序列執行線性濾波處理,以抑制數據中的雜波分量。下圖描述了MTI的處理過程。MTI處理所需要的濾波器類型也可以由下圖來理解

 

 上述MTI處理中只能給出在感興趣的距離單元中是否存在目標的判決信息,並沒有提供任何關於目標多普勒頻率的估計信息,這也是為什么叫做動目標指示MTI的原因,也就是MTI的本質作用在於指示目標有無。更確切地說,MTI地目的是通過某種濾波手段,將其中的目標信息保留,而將靜態雜波信息予以剔除。

實際上,脈沖對消器被用來設計為MTI的一種手段,因為運動目標一直在運動,所以回波信號的相位信息一直在變化,這就導致了采用對消的手段可以將其中運動的目標檢測出來,而將靜態雜波剔除掉。常用的脈沖對消手段有兩脈沖對消,三脈沖對消,均值對消等手段。

 

 

2. 動目標檢測(MTD)

MTD與MTI處理不同,它直接對每一個距離單元內的慢時間數據序列執行譜分析從而替代濾波處理。目標檢測直接在距離-多普勒矩陣數據上進行

 

 通過計算每個距離單元慢時間信號的一維頻譜,從快時間-慢時間CPI矩陣中得到它。最常用的譜分析方法是計算數據矩陣中每一行慢時間數據序列的離散傅里葉變換(DFT),也可以采用其他譜分析方法。

 

 

如果DFT輸出中的某些峰值遠遠高出噪聲電平,而且超過一個適當的檢測閾值,則認為這些峰值是運動目標的響應,但不能保證DFT采樣精確落在峰值位置。

因此,DFT采樣的幅度和頻率估計僅僅是峰值實際幅度和頻率的近似。可以通過內插等方式提高對真實多普勒頻率的估計精度。當然,其他現代譜估計方法也可以用於脈沖多普勒處理。

可見與MTI不同,MTD可以獲得目標的多普勒頻率,因此可以得到目標的運動狀態信息。

 


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