[發明專利]一種雷達多普勒波束銳化的優化方法

有效

• 申請號: 201710206950.3
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106970386B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 劉崢;宋小圓;冉磊;李燾
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;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

1.一種雷達多普勒波束銳化的優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，確定雷達，雷達采樣頻率為F_s，雷達在其檢測區域內發射脈沖，且雷達檢測區域內存在若干個目標，然后確定脈沖重復頻率PRF；

設定雷達對其檢測區域進行掃描的方位角掃描范圍，并根據所述方位角掃描范圍計算得到Z幀子圖，Z為大于0的正整數；

初始化：令z∈{1,2,…,Z}，Z為子圖總幀數，z的初始值為1；分別確定方位向采樣點數N和距離向采樣點數M，且每一幀子圖分別包含N個脈沖；M、N分別為大于0的正整數；每幀子圖分別包括距離維和方位維，每幀子圖的方位維表示該幀子圖的方位單元，每幀子圖的距離維表示該幀子圖的距離單元；

步驟2，對第z幀子圖通過雷達采樣頻率為F_s、距離向采樣點數為M的采樣后，得到第z幀子圖包含M個距離單元、N個方位單元的N×M維回波信號矩陣Sr[N,M]，然后對所述N×M維回波信號矩陣Sr[N,M]進行脈沖壓縮處理，得到脈沖壓縮處理后第z幀子圖的距離時域、方位時域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc[N,M]；

其中，N表示方位向采樣點數，與第z幀子圖的方位單元總個數取值相等且一一對應；M表示距離向采樣點數，與第z幀子圖的距離單元總個數取值相等且一一對應；

步驟3，對脈沖壓縮處理后第z幀子圖的距離時域、方位時域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc[N,M]進行高度雜波處理，得到去除高度雜波后第z幀子圖的距離時域、方位時域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc2[N,M]；

步驟4，對去除高度雜波后第z幀子圖的距離時域、方位時域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc2[N,M]進行多普勒中心頻率估計，得到第z幀子圖無模糊的精確多普勒中心頻率

步驟5，根據第z幀子圖無模糊的精確多普勒中心頻率對去除高度雜波后第z幀子圖的距離時域、方位時域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc2[N,M]進行距離走動校正處理，得到距離走動校正處理后第z幀子圖的距離時域、方位時域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc3[N,M]；

步驟6，對距離走動校正處理后第z幀子圖的距離時域、方位時域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc3[N,M]進行掃描角中心補償，得到掃描角中心補償后第z幀子圖的距離時域、方位時域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc4[N,M]；

步驟7，對掃描角中心補償后第z幀子圖的距離時域、方位時域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc4[N,M]進行多普勒濾波處理，得到多普勒濾波處理后第z幀子圖的距離時域、方位頻域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc5[N,M]；

步驟8，對多普勒濾波處理后第z幀子圖的距離時域、方位頻域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc5[N,M]進行幾何形變校正處理，得到幾何形變校正處理后第z幀子圖的距離時域、方位頻域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc6[N,M]；

步驟9，對幾何形變校正處理后第z幀子圖的距離時域、方位頻域的N×M維回波信號矩陣Sr_pc6[N,M]進行多普勒波束銳化處理，得到多普勒波束銳化處理后第z幀子圖的距離時域、方位頻域的結果數據矩陣Sr_z[Na',M]，記為第z幀子圖在距離時域、方位頻域對應的多普勒波束銳化子圖像數據；Na'為方位向的插值頻點個數，且Na'為自然數；

步驟10，令z加1，依次重復執行步驟2至步驟9，直到得到第Z幀子圖在距離時域、方位頻域對應的多普勒波束銳化子圖像數據，并將此時得到的第1幀子圖在距離時域、方位頻域對應的多普勒波束銳化子圖像數據至第Z幀子圖在距離時域、方位頻域對應的多普勒波束銳化子圖像數據分別沿著方位維依次拼接起來，進而得到雷達成像的多普勒波束銳化圖像矩陣。