[發明專利]一種基于分段補償的高速目標相參積累檢測方法

有效

• 申請號: 201611067419.4
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106597403B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 游俊;強勇;肖開健;袁朋杰;趙濤
• 申請（專利權）人: 西安電子工程研究所
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發明涉及一種基于分段補償的高速目標相參積累檢測方法，根據雷達參數對目標速度范圍進行劃分；在確保段內脈沖距離走動的前提下，將積累回波脈沖組分段；對每一段脈沖根據補償速度采用不同的濾波器進行距離補償脈沖壓縮；以補償速度為參考對脈沖壓縮數據進行多普勒修正相參積累；對所有目標速度搜索范圍內的單元進行門限檢測得到檢測結果。

技術領域

本發明屬于相參雷達信號處理技術領域，具體地說是一種用于高速目標相參積累檢測的方法。

背景技術

不斷發展的隱身、高空、高速目標對現代雷達提出了嚴峻挑戰。隱身技術的推廣應用，使得目標的雷達截面積不斷減小，嚴重影響雷達的檢測性能。增加目標照射時間，通過信號處理實現目標在長觀測時間內回波能量的積累，是數字陣列雷達等新體制雷達提高對微弱目標檢測性能的主要途徑。多脈沖相參積累方法是現有脈沖多普勒雷達廣泛采用積累方法，該方法受限于目標在一個距離單元內的駐留時間，因此積累增益的提高受到限制。目標的高速運動使目標的徑向距離迅速變化，容易出現目標跨距離單元走動的問題，使其回波能量分布于多個距離分辨單元，導致回波能量難以積累。目前F-22等超音速飛機的飛行速度達到了1.7馬赫，以HTV-2、X37B、X-51A等為代表的臨近空間超高聲速飛行器甚至達到10馬赫以上，而且機動性能越來越強，在低信噪比的情況下，會造成雷達難以探測到目標。

為了保證積累時間，必須對跨距離單元走動進行補償。目前，對跨距離單元走動的典型補償方法有對數據進行重建的包絡移位對齊方法以及利用Keystone變換進行慢時間尺度變換的方法。文獻(陳遠征，“基于包絡插值移位補償的高速運動目標的積累檢測算法研究”，信號處理，2004，20(4)，387-390)提出的包絡移位對齊方法需要重構采樣信號的復包絡，并進行移位處理，需要額外占用大量存儲計算資源。文獻(黃柏圣，“基于Keystone變換的高速目標檢測方法”，現代雷達，2013，35(12)，47-55)提出的基于Keystone變換的補償方法會受到多普勒模糊的影響，在低重頻的情況下，需要搜索多普勒模糊次數，而且需要在快時間(即脈內時間)進行FFT，在脈內采樣點數較多時，計算量會相當大。此外，文獻(余吉，“徑向勻加速目標的長時間相參積累方法”，清華大學學報，2010，50(5)，793-796)提出在快時間頻域補償的方法，雖然能夠對目標跨距離單元、跨多普勒單元進行聯合補償，但是同樣需要在快時間進行FFT，在脈內采樣點數較多時，計算量會相當大。

發明內容

要解決的技術問題

為了解決雷達相參積累過程中高速目標回波脈沖距離走動問題，提出了一種通過分段脈沖壓縮補償回波脈沖距離走動的方法。

技術方案

一種基于分段補償的高速目標相參積累檢測方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：根據雷達脈沖重復周期T、積累脈沖數N、距離分辨率ΔR、走動系數ε和雷達探測目標的最大速率v_max，將目標速度搜索范圍劃分為2K+1部分，k部分速度范圍：

其中，是向上取整；

步驟2：將回波基帶信號脈沖組{s_n,n＝1,2,…,N}分為P段，每段脈沖組L或L-1個脈沖，滿足：

那么，第p段有L_p個脈沖{s_n,n＝N_p-1+1,N_p-1+2,…,N_p}且

其中，P₁＝N-(L-1)P；

步驟3：第p段回波脈沖的基帶數據表示為

s_n＝s_n(m)，m＝1,2,…,M