双基FMCW宽带雷达微多普勒误差补偿策略与仿真验证

本文主要探讨了双基FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave, 调频连续波）宽带雷达对于旋转目标的微多普勒特性分析以及误差因子补偿方法。首先，作者构建了一个双基FMCW雷达中的旋转目标模型，通过数学推导，揭示了旋转目标在雷达信号中产生的微多普勒效应。微多普勒效应是由于目标内部或外部微小运动引起的雷达回波频率变化，这对于目标识别和跟踪至关重要。 在分析过程中，研究者着重考察了目标脉内微动对一维距离像的影响。他们发现，一次误差项不仅会导致一维距离像的位置偏移，即走动和峰值偏移，还可能影响距离精度。而二次误差项则会产生距离像的展宽，这会降低距离估计的精度。此外，双基角（即雷达天线相对于目标的两个基线角度）也会影响微多普勒特征曲线的最大频偏，产生调制效应，影响雷达对目标运动细节的捕获。 为了有效补偿这些误差因素，作者提出了一种基于最小熵准则的补偿方法。最小熵准则是一种信息理论中的优化策略，通过最大化信息的不确定性来降低误差。该方法能够精确估计出二次误差项的系数，从而对微多普勒效应进行有效的校正。通过仿真分析，结果显示该方法在误差补偿上表现优秀，能提高雷达系统的性能，具有良好的抗噪声能力，这对于实际应用中的目标检测和跟踪具有重要意义。 这篇论文深入研究了双基FMCW宽带雷达在处理旋转目标微多普勒效应时遇到的问题，并提供了一种有效的补偿策略，对于提升雷达系统的稳定性和精度具有重要的理论价值和工程实践指导意义。