[發明專利]合成孔徑雷達對運動目標參數的快速估計方法

有效

• 申請號: 201810083374.2
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108427115B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 楊海光;蘭毅;薛媛;武俊杰;李中余;楊建宇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

1.一種合成孔徑雷達對運動目標參數的快速估計方法，其特征在于，所述合成孔徑雷達裝載于飛行平臺上，所述方法包括以下步驟：

步驟1，建立飛行平臺和運動目標的幾何模型并初始化參數；具體流程包括：

以O為坐標原點建立直角坐標系，所述飛行平臺的初始位置坐標設為(0,0,H₀)，地面運動目標的初始位置設為(X₀,0,0)，其中，H₀為所述飛行平臺的Z軸坐標，X₀為所述運動目標的X軸坐標，所述飛行平臺的飛行速度為V，所述運動目標的距離向速度為V_x，所述運動目標的距離向加速度為a_x，所述運動目標的方位向速度為V_y，所述運動目標的方位向加速度為a_y，得到所述飛行平臺到所述運動目標的最短斜距R₀，

得到所述運動目標到所述飛行平臺的距離歷史R_M(t)為

其中，t為方位向的時間變量，

將所述距離歷史R_M(t)在中心時刻t＝0沿泰勒級數展開，得到

其中，α＝V_xsinθ，α是方位時間的一次項系數，β是方位時間的二次項系數，θ為所述合成孔徑雷達的天線入射角；

步驟2，獲取所述運動目標的回波信號，并對所述回波信號進行距離向匹配濾波操作；具體流程包括：

獲取下變頻后的所述運動目標回波，所述運動目標的回波信號S(τ,t)在距離時域、方位時域的表達式為

其中，rect(·)為距離向和方位向矩形窗，T_a為合成孔徑時間，τ為距離向的時間變量，Δτ＝2R_M(t)/c為線性調頻信號的時延，T_p為發射信號時寬，為虛數單位，k_τ為距離向調頻率，c為光速，f_c為載波頻率；

對所述回波信號進行距離向匹配濾波處理，在距離頻域、方位時域的信號記為

其中，f_τ為距離頻率變量，B_τ為發射信號帶寬；

步驟3，對匹配濾波后的信號進行二階Keystone變換；具體流程包括：

對匹配濾波后的信號進行二階Keystone變換，二階Keystone變換表示為

其中，t_m為新的方位向時間變量，

將二階Keystone變換后的信號相位沿方位時間t_m＝0進行泰勒展開，得到的信號表達式為

步驟4，將經過二階Keystone變換后的信號通過方位向定量延時系統，構造相位補償信號；具體流程包括：

將信號通過方位向定量延時系統，構造相位補償信號

其中，t₀為常量時延；

步驟5，對相位補償信號進行共軛操作，并利用乘法器將共軛后的相位補償信號和經過二階Keystone變換后的信號相乘；

步驟6，對相乘后的信號進行距離向傅里葉逆變換和方位向傅里葉變換，得到參數估計結果。

2.如權利要求1所述的合成孔徑雷達對運動目標參數的快速估計方法，其特征在于，所述步驟5的具體流程包括：

對相位補償信號進行共軛操作，并利用乘法器將共軛后的信號和二階Keystone處理后的信號相乘，得到所述運動目標的參數估計結果

3.如權利要求2所述的合成孔徑雷達對運動目標參數的快速估計方法，其特征在于，所述步驟6的具體流程包括：

對相乘后的信號進行距離向傅里葉逆變換和方位向傅里葉變換，得到所述運動目標的參數估計結果