雷达数据处理
从零到工程落地

01

雷达系统概述

基础 频段 分辨率

基本原理 · 脉冲/连续波/FMCW · 工作频段 · 距离/速度分辨率 · 最大不模糊距离

02

雷达信号模型

信号 噪声 杂波

发射/接收模型 · 目标回波(延迟/多普勒) · 高斯白噪声 · 杂波模型简介

03

ADC与数据采集

采样 IQ DDC

奈奎斯特/带通采样 · ADC选型 · IQ解调 · 数字下变频

04

脉冲压缩技术

匹配滤波 LFM 加窗

匹配滤波器 · 线性调频 · 脉冲压缩增益 · 汉明/布莱克曼窗 · 频域实现

05

MTI与MTD

动目标 滤波器组 对消器

MTI原理 · 延迟线对消器 · MTD · 多普勒滤波器组 · 工程权衡

06

CFAR检测

恒虚警 CA/OS/SO/GO 调优

恒虚警率原理 · CA-CFAR · OS-CFAR · SO/GO-CFAR · 参数调优

07

目标测距与测速

峰值检测 FFT 解耦合

距离测量(峰值/插值) · 速度测量(FFT/多普勒CFAR) · 距离-速度耦合 · 解耦合

08

目标测角

单脉冲 MIMO 和差波束

比幅/比相 · 和差波束 · MIMO测角 · 角度分辨率与孔径

09

点迹处理

凝聚 关联 质量评估

质心法/加权法 · 最近邻/全局最近邻 · 点迹质量 · 虚假点迹剔除

10

航迹起始

逻辑法 滑窗法 M/N

起始逻辑(逻辑法/直观法) · 滑窗法 · M/N逻辑 · 虚警假航迹陷阱

11

航迹滤波与预测 (上)

卡尔曼 状态方程 预测/更新

卡尔曼滤波基础 · 状态/观测方程 · 预测与更新 · 一维实现

12

航迹滤波与预测 (下)

EKF UKF IMM

扩展卡尔曼 · 无迹卡尔曼 · 交互多模型(IMM) · 参数调优

13

航迹关联

GNN JPDA MHT

全局最近邻 · 联合概率数据关联 · 多假设跟踪 · 工程选型

14

航迹管理

质量评分 确认/撤销 ID管理

存在概率/置信度 · 航迹确认与撤销 · ID管理 · 生命周期

15

多目标跟踪

架构 传感器融合 OSPA

集中式/分布式 · 同质/异质融合 · OSPA/GOSPA评估

16

雷达数据处理软件架构

模块化 实时性 多线程

数据流图 · 实时性要求 · 内存管理 · 多线程/多进程设计

17

C++实现雷达数据处理 (上)

C++ Eigen 数据结构

指针/引用/STL · Eigen矩阵库 · 雷达数据结构体设计

18

C++实现雷达数据处理 (下)

CFAR 卡尔曼 SIMD

CFAR算法 · 卡尔曼滤波 · 航迹管理 · SIMD/缓存优化

19

Python实现雷达数据处理

Python NumPy Matplotlib

原型验证 · NumPy/SciPy实现CFAR · Matplotlib可视化

20

雷达数据仿真

目标生成 杂波 场景配置

轨迹/RCS起伏 · 瑞利/韦布尔杂波 · 噪声生成 · 仿真场景

21

雷达数据回放与分析

HDF5 离线分析 时间戳

二进制/HDF5格式 · Python分析脚本 · 数据异常排查

22

雷达数据处理中的实时性挑战

时间预算 GPU/FPGA 复杂度优化

时间预算分析 · 算法优化 · 硬件加速 · 工程取舍

23

雷达数据处理中的常见问题

虚假航迹 航迹断裂 目标分裂/合并

虚假航迹 · 航迹断裂 · 目标分裂/合并 · 调试方法

24

雷达数据处理性能评估

检测概率 虚警率 蒙特卡洛

检测概率/虚警率/跟踪精度 · 蒙特卡洛仿真 · 外场试验

25

工程落地实战 (一)

需求分析 系统设计 接口定义

需求分析 · 系统设计 · 模块划分 · 接口定义 · 开发计划

26

工程落地实战 (二)

编码 单元测试 代码审查

编码实现 · 单元测试 · 集成测试 · 代码审查 · 版本管理

27

工程落地实战 (三)

系统联调 性能调优 回归测试

系统联调 · 性能调优 · 问题修复 · 回归测试

28

工程落地实战 (四)

文档 交付 维护

设计文档/用户手册/测试报告 · 交付与维护

29

雷达数据处理前沿技术

深度学习 4D成像 分布式

深度学习目标检测/跟踪 · 4D成像雷达 · 分布式雷达网络

30

课程总结与展望

核心回顾 学习路径 未来趋势

核心知识点回顾 · 工程经验总结 · 学习路径建议 · 未来技术趋势