[發明專利]一種高速運動目標下的子帶相關配準方法

有效

• 申請號: 201710696364.1
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107390198B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 張瑛;汪婷靜;趙華;張延鑫;華煜明
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 徐金瓊;劉東

1.一種高速運動目標下的子帶相關配準方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、根據不同波段的雷達的發射信號以及觀測目標的運動信息，建立寬帶雷達的目標基于幾何繞射的回波信號模型獲得子帶回波信號；

步驟2、獲得估計速度；

步驟3、利用估計速度對子帶回波信號進行補償，并通過頻帶外推技術，將子帶回波信號的頻率范圍擴展到全頻帶得到擴展后的回波信號；

步驟4、利用擴展后的回波信號計算非相關因子；

步驟5、利用非相關因子對低頻段的回波信號進行補償。

2.如權利要求1所述的一種高速運動目標下的子帶相關配準方法，其特征在于，所述步驟2采用最小熵準則獲得估計速度，具體步驟為：

在目標速度范圍v_min～v_max，以設定步進值v_step求出用速度補償后的目標一維距離像熵，并在所獲得的目標一維距離像熵中搜索出最小熵值，最小熵值所對應的速度就是估計速度其中v_min，v_max分別是目標速度取值的上下限。

3.如權利要求2所述的一種高速運動目標下的子帶相關配準方法，其特征在于，所述目標一維距離像熵為：

其中為采樣點的幅度分布，Y_i＝{Y_i(h)|h＝1，2,...,n}是y_i(f_i)通過逆快速傅里葉變換(IFFT)得到的一維距離像，y_i(f_i)為補償后的回波信號，f_i＝f₀+n_iΔf_i，f₀表示全頻帶的起始頻率，Δf_i為第i部雷達的頻率采樣間隔，n₁＝0,...,N₁-1，n₂＝N-N₂,...,N，N₁，N₂表示頻率步進數，N為全頻帶的頻率采樣點的個數，i＝1,2，其中h,l＝1，2,...,L，L是速度取值區間的長度。

4.如權利要求3所述的一種高速運動目標下的子帶相關配準方法，其特征在于，所述步驟3中的擴展后的回波信號為f＝f₀+nΔf,n＝1,…,N，N為全頻帶的頻率采樣點的個數，f₀表示全頻帶的起始頻率，Δf＝min{Δf₁,Δf₂}表示擴展后的回波信號為進行均勻重采樣的頻率采樣間隔Δf。

5.如權利要求4所述的一種高速運動目標下的子帶相關配準方法，其特征在于，所述步驟4利用擴展后的回波信號計算非相關因子：

選定高頻段回波信號為基準信號，將回波信號離散化得到并利用的相關函數R(n)作逆離散傅里葉變換得到：

其中，k＝0,…,N_fft，N_fft是逆離散傅里葉變換的點數，N為全頻帶的頻率采樣點的個數，N_fft＞＞N，ρ代表兩子帶之間的幅度差，和λ分別表示兩子帶之間的線性相位和固定相位，為虛數單位，其中(·)^*為共軛運算符，計算出線性相位為其中k_max為r(k)取得最大值時所對應的k；

步驟4.2、利用非線性最小二乘擬合來計算固定相位

構造關于固定相位λ的代價函數：

其中利用Matlab中求解非線性擬合的lsqcurvefit函數來求解代價函數，得到固定相位值λ；

步驟4.3、利用全局搜索法計算幅度差

構造關于幅度差ρ的代價函數：

其中，設定步進值Δρ在幅度差范圍[ρ_min ρ_max]內進行搜索，搜索出使得J₁(ρ)達到最小的幅度差就是幅度差ρ_min，ρ_max分別是幅度取值的上下限。