[發明專利]基于廣義keystone變換和非相參積累的雷達檢測方法

有效

• 申請號: 201210118307.2
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN102628937A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 劉宏偉;戴奉周;趙海剛;曹運合;周生華
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，涉及目標檢測方法，可用于高斯白噪聲環境中的基于多次相參脈沖回波的雷達檢測高效處理。

背景技術

在雷達目標檢測領域中，會遇到待檢測的目標為高速運動的情況，這類目標通常具有很高的速度及加速度，傳統的方法是將多個脈沖回波直接進行慢時間維FFT，若目標為低速運動時則不會發生距離走動，從而可以將各次目標回波的能量積累起來以達到將目標檢測出來的目的。但由于目標為高速運動，使得在脈沖積累時間內目標會發生較大的距離走動，而且目標的高加速度還會造成回波包絡的距離彎曲，如果對脈沖回波直接進行慢時間維FFT，只能把同一距離單元的能量積累起來，信號總能量被分散到多個距離單元上，所得脈沖積累結果的峰值要比未發生距離走動和距離彎曲時低得多，從而不能得到很好的檢測結果，嚴重時甚至會丟失目標，已有研究介紹用keystone方法可以去除掉目標發生的距離走動對積累結果的影響，但為達到良好的積累結果，還需要將目標運動時的高加速度造成的回波包絡的距離彎曲對積累結果的影響去除，目前還沒有良好的方法解決。

在目標的運動信息未知的情況下，如果要通過積累的方法得到目標的速度信息，通常方法是，首先設定很大的速度搜索范圍和一定的速度搜索步長，然后依據計算得到的每個搜索速度會造成的回波包絡走動數目，對脈沖回波進行包絡循環移位，再對進行包絡循環移位后的脈沖回波做非相參積累，最后將每個可能的搜索速度所積累的結果進行比較，最大的積累結果對應的速度即為目標的速度估計值。這樣做的結果是需要以很高的搜索運算量為代價，因此，有必要找尋一種減小運算量的方法。

發明內容

本發明的目的在于針對上述已有技術的不足，提出一種基于廣義keystone變換和非相參積累的雷達檢測方法，以減小目標速度搜索的運算量，去除掉高加速度對目標能量積累的影響，從而有利于提高雷達對高速高加速目標的檢測性能。

為實現上述目的，本發明的雷達目標檢測方法，包括如下步驟：

1)將雷達高速高加速運動目標的近似模型和噪聲模型分別表示為和d(l，t_m)；

2)根據目標近似模型和噪聲模型，得到雷達脈沖回波：

并對脈沖回波以快時間為變量做FFT變換到距離頻率域，得到回波距離維的頻域數據z(f，t_m)，其中f表示距離頻率；

3)將距離維的頻域數據z(f，t_m)沿距離維做頻域脈沖壓縮，將脈沖壓縮后的數據記為z′(f，t_m)，并對該脈沖壓縮后的數據z′(f，t_m)中的慢時間變量t_m用新的時間變量τ_m進行替換，變量替換式為變量替換后得到的數據記為z′(f，τ_m)；

4)設定模糊因子范圍為[n_min，n_max]，其中n_min最小，n_max最大，共N個，且都為正整數，用這一范圍內的模糊因子對變量替換后的數據z′(f，τ_m)進行模糊補償，補償后的回波數據記為z′_i(f，τ_m)，i＝1…N；

5)對模糊補償后的回波頻域數據z′_i(f，τ_m)，i＝1…N進行每個距離單元內p點的時域內插，將時域內插后的數據記為i＝1…N；

6)利用時域內插后的數據，計算出目標速度為v時回波包絡距離走動數k和同一個距離單元內的脈沖數w_k；

7)根據目標不同速度下回波距離走動數目k和同一個距離單元脈沖數w_k的不同，對時域內插后的數據進行循環移位，并對循環移位后的N組回波數據進行非相參積累，得到N組非相參積累結果，記為i＝1…N，其中|·|表示的是取模操作；

8)將N組非相參積累結果i＝1…N進行比較，取其中積累峰值最大的結果對應的模糊因子為目標的速度模糊因子n_k的估計值，記為并取該最大的積累峰值對應的速度為模糊后目標初速度v₀的估計值，記為

9)利用得到的目標模糊后初速度估計值和模糊因子估計值計算目標初速度的估計值然后用估計得到的目標初速度估計值對與模糊因子估計值對應的回波頻率域數據進行速度補償，再將補償后的回波數據變換到距離時域，變換后的距離時域數據記為