[發明專利]一種應用于三階機動目標的相參積累檢測方法

有效

• 申請號: 201810840629.5
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108549067B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 孔令講;孫智;孟令同;李固沖;易偉;李小龍;崔國龍;張天賢
• 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: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明提供了一種應用于三階機動目標的相參積累檢測方法，屬于雷達信號技術領域。本發明首先對回波信號進行快時間頻域的脈沖壓縮，然后利用三階Keystone變換校正目標的三階距離徙動。再利用頻移互相關和尺度傅里葉變換得出定義速度的值。利用由定義速度構造的快時間頻域匹配濾波方程消除一階距離走動，在快時間頻域利用二維匹配濾波方程聯合搜索目標的加速度與加加速度，并補償消除目標的二階距離走動以及多普勒擴散效應。最后通過慢時間快速傅里葉變換進行目標能量的相參積累檢測。本發明同時利用目標回波的幅度與相位信息實現相參積累，消除三階機動目標的距離徙動和多普勒徙動效應，能夠顯著地提高雷達的檢測性能，且實用性強。

技術領域

本發明屬于雷達信號技術領域，特別涉及一種應用于三階機動目標的相參積累檢測方法。

背景技術

隨著航空技術和隱身技術的蓬勃發展，機動目標檢測逐漸成為了雷達信號處理領域的難題。通常情況下，長時間積累技術能夠顯著地提高雷達的檢測性能。然而，機動目標的復雜運動(包括速度、加速度和加加速度)會引起距離徙動和多普勒徙動效應，它們會造成雷達積累檢測性能的下降。因此，必須在相參積累檢測之前消除距離徙動與多普勒徙動。

為了校正由目標速度引起的一階距離徙動，首先提出的算法是Keystone變換，這種方法能夠通過插值對原有的坐標軸進行尺度變換，從而有效地校正一階距離徙動。隨后，許稼等人提出了RFT算法，該算法是通過在速度-距離域的二維聯合搜索實現一階距離徙動的校正同時獲得目標的能量積累。此后被提出的AR-MTD算法則是利用坐標軸旋轉來消除目標的一階距離徙動。

當考慮到目標的加速度時，二階距離徙動和一階多普勒擴散效應會在長時間積累過程中出現。針對二階距離徙動與一階多普勒擴散問題，科研人員提出了多種解決方法。IAR-FRFT算法是通過改進旋轉坐標軸校正一階距離徙動并減緩二階距離徙動，然后通過FRFT操作消除一階多普勒擴散并實現能量的相參積累。此外，RFRFT、RLVD、RLCT等算法陸續被提出來解決上述問題。

對于以加加速度運動的目標，在其長時間積累過程中會出現三階距離徙動和二階多普勒擴散現象。之前提及的算法都只是考慮了速度或加速度，無法應用于三階機動目標。針對三階距離徙動和二階多普勒擴散問題，許稼等人提出了GRFT算法，該算法是在參數域進行多維搜索實現相參積累。此外，李小龍等人提出的GKTGDP算法也能很好地解決上述問題。然而，這兩種方法的運算量都很大。此外，GRFT算法中還有可能出現盲速旁瓣效應。ACCF算法能夠快速實現相參積累檢測，但是其檢測性能會顯著下降。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種應用于三階機動目標的相參積累檢測方法，消除了三階機動目標的距離走動和多普勒徙動效應并實現目標能量的相參積累。

一種應用于三階機動目標的相參積累檢測方法，包括以下步驟：

步驟1，雷達發射機發射線性調頻信號，對雷達接收機接收到的多脈沖回波信號在快時間頻域進行快速傅里葉變換并進行脈沖壓縮處理，得到脈沖壓縮后的信號S_c(f,t_m)，其中，f為快時間頻率，t_m為慢時間；

步驟2，將脈沖壓縮處理后的回波信號S_c(f,t_m)在快時間頻域進行三階Keystone變換，得到變換后的回波信號S_KT(f,t_n)，其中，t_n為慢時間變量，f_c為雷達載頻；

步驟3，對變換后的回波信號S_KT(f,t_n)進行頻移互相關變換得到Z(f,f_d,t_n)，其中，f_d為頻移變量；對Z(f,f_d,t_n)沿方向進行求和得到P(f_d,t_n)；