[發明專利]一種高超聲速平臺雜波抑制和運動目標成像方法

有效

• 申請號: 201710050665.7
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106872954B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 曹運合;王宇;彭志剛;蘇洪濤;周生華;謝榮
• 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: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發明屬于雷達技術領域，公開了一種高超聲速平臺雜波抑制和運動目標成像方法，包括：獲得每個接收天線的回波信號；進行脈沖壓縮和方位去斜壓縮，得到距離域?方位壓縮頻率域回波信號；對徑向速度進行第一步粗搜索，并得到運動目標導向矢量和靜止雜波導向矢量；計算最優權矢量，并進行雜波抑制，得到動目標回波數據；進行簡化Radon變換，得到徑向速度精確估計值；精確補償徑向速度，得到運動目標圖像。本發明解決現有方法雜波抑制和運動目標參數估計不精確的問題，改善高超聲速平臺雷達的雜波抑制性能，提高運動目標的信雜噪比。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，尤其涉及一種高超聲速平臺雜波抑制和運動目標成像方法，用于高超聲速平臺多通道雷達的雜波抑制和運動目標成像。

背景技術

高超聲速飛行器是一種近年來國內外大力研究和發展的新型作戰平臺，具有高速高機動的特點，可以讓目前的防空系統對其難以探測。高超聲速飛行器飛行在20km-100km的臨近空間，其飛行速度超過5倍音速，甚至可以達到20倍音速，并且能夠在1小時內對全球范圍內的敏感目標進行精確打擊。因此，高超聲速飛行器綜合了航空航天領域眾多學科的新技術，代表了未來航空航天領域的研究發展方向，軍事上被認為是繼隱身技術之后的又一重點技術領域，成為21世紀世界航空航天事業發展的一個重要方向。

目前，包括美國和中國在內的多個國家正在大力發展高超聲速飛行器，然而大部分的研發工作集中在空氣動力、推進和材料等方面，而臨近空間高超聲速飛行器在探測能力方面的研究存在著空白，即缺乏有效的通信和情報、監視、偵察平臺。現有的空中雷達對地觀測平臺多采用飛機和衛星，而采用高超聲速雷達平臺進行成像和地面運動目標檢測相對于機載和星載雷達平臺具有以下優點：高超聲速平臺雷達相比于星載雷達可以觀測能量更微弱的目標；高超聲速平臺雷達的觀測范圍遠大于機載雷達；高超聲速平臺雷達具有高機動特點，能夠避免被探測和打擊； 高超聲速平臺雷達填補了臨近空間對地觀測的空白。因此，針對高超聲速平臺雷達對地探測的研究，具有非常重要的意義。

由于高超聲速雷達平臺的高速運動，其雷達回波會具有多普勒模糊，并且運動目標往往淹沒在地面強雜波中，因此在運動目標成像之前，需要采用多通道雷達系統進行雜波抑制。在現有的imaging space and time adaptive processing(ISTAP)和chirpFourier transform(CFT)等典型的多通道雜波抑制和運動目標成像方法中，由于運動目標參數未知，因而采用任意參數進行雜波抑制，并且采用靜止目標參數進行運動目標成像，這些處理方法都會造成雜波抑制和運動目標成像性能下降，嚴重降低了運動目標的信雜噪比，也會使得后續的運動目標檢測性能下降。并且，現有方法中對運動目標參數的估計采用直接搜索的方法，使得運算量顯著增加，并且造成參數估計精度的下降。

發明內容

針對上述已有技術的不足，本發明提出了一種高超聲速平臺雜波抑制和運動目標成像方法，可以有效解決現有方法雜波抑制和運動目標參數估計不精確的問題，改善高超聲速平臺雷達的雜波抑制性能，提高運動目標的信雜噪比。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現。

一種高超聲速平臺雜波抑制和運動目標成像方法，所述方法包括如下步驟：

步驟1，雷達接收機獲取第k個接收天線的回波信號，對第k個接收天線的回波信號做快時間維的傅里葉變換，得到第k個接收天線的距離頻域回波信號，并對第k個接收天線的距離頻域回波信號采用頻域參考信號進行脈沖壓縮，得到第k個接收天線的距離頻域-方位時域回波信號；

步驟2，構造第k個接收天線的方位去斜濾波器，根據所述第k個 接收天線的方位去斜濾波器對第k個接收天線的距離頻域-方位時域回波信號進行方位去斜壓縮，并依次進行慢時間維的傅里葉變換和快時間維的逆傅里葉變換，得到第k個接收天線的距離域-方位壓縮頻率域的回波信號；