题目：太赫兹波段目标微动特性研究

太赫兹波是波长介于微波以及红外波之间的电磁波，太赫兹频段主要包含0.1THz至30THz频谱区域。太赫兹波相对于雷达目标识别中常用的微波信号有着更高的频率值，意味在太赫兹波在雷达目标识别中能够获得更高的空间分辨率；同时由于其脉冲很短，达到皮秒的量级，也就意味着同时能够取得更高的时间分辨率。太赫兹波以其独特的特性在通信、目标识别、电子对抗等诸多领域产生了重要的意义。

微动是近些年才被引入雷达目标识别领域的一个新的概念，它指的是目标（主要指雷达目标）本身及其自身部件除主体运动外产生的例如：翻滚，旋转，摇摆等微小运动。微动很好刻画了目标运动的细节，这将有利于提高目标的识别准确性及有效性。通过研究高时空分辨率情形下的目标细节运动，即太赫兹波段下的微动特性研究，将会提高雷达目标识别的精准性，特别是对遥感目标的准确和精确的探测以及国防应用体系奠定一定的理论基础。

本论文主要内容为典型目标（主要是指锥体目标弹道导弹弹头）的微动特性进行多角度特性分析以及高效的特征参数的提取，包括弹道导弹弹头各类基本微动状态的建模，目标识别的关键参数的提取以及影响因素的分析，单双站情形下目标散射点遮挡效应，微动目标参数估计的克拉美罗界等四个方面的内容。

本论文的的研究工作主要包括以下几点：

1. 弹道导弹弹头各类基本微动状态的建模。按照微动的形式，将弹道导弹弹头的微动分成了单一状态的微动以及复合状态的微动。针对各类微运动的特点建立了相对应的简化弹头微动模型，便于进行基础的理论研究。基于弹头各类微动的运动方程及笛卡尔坐标系变化，从理论上推导了弹头各类微动频率（即微多普勒）的计算公式。并将发射信号载频分别位于微波段与太赫兹波段，所产生的微多普勒效应进行了比较，阐明了太赫兹波在目标识别上的相对优越性能。

2. 目标识别的关键参数的提取以及影响因素的分析。针对弹道导弹弹头而言，讨论了区分不同类型弹头的关键参数。分析了弹头单一微动以及复合微动状态下，关键参数的提取方法步骤。提供了利用最大能量拟合的方法高效提取微章动弹头目标旋转频率的新方法，以及提出利用“二次近似”法提取了小摆角范围内弹头的最大摆动角。并通过仿真验证了上述两种方法的有效性。

3. 单双站情形下目标散射点遮挡效应。在高频近似的情况下，为了更加符合实际情形中弹道导弹弹头所产生的微多普勒效应，雷达目标会呈现出光学区散射特性，散射点的遮挡效应必须考虑其中，以优化不考虑遮挡效应所产生的局限性与不足之处。分析了锥体模型等效散射点与固定散射点产生遮挡效应的不同机理，对弹头锥体模型在考虑遮挡效应与不考虑遮挡效应时产生的微多普勒效应进行了比较，为更加精确地提取弹头运动参数提供理论支撑。

4. 微动目标参数估计的克拉美罗界。在真实环境中，用以进行目标识别的雷达回波信号会受到多种噪声的干扰（本文主要考虑高斯白噪声）。克拉美罗界很好地描述了参数无偏估计方差的极小值，因此其能够反应出各类参数估计方法能够达到的最佳值，对于提出的各种新的提取锥体目标运动参数的方法起到了一定的检测作用。通过求出等效的旋转的回波方程，分别给出了单双站情形下，锥体目标关键参数即带宽和周期的克拉美罗下界。