[發明專利]多普勒信息反饋調節的高超聲速目標修正PRPFT檢測方法

有效

• 申請號: 201910253419.0
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109901155B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 王國宏;李林;孫殿星;張翔宇;于洪波
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空大學
• 主分類號: G01S13/66
• 分類號: G01S13/66;G01S7/41
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明屬于雷達信號與數據處理領域，針對高超聲速目標回波信號相參積累時，需要對多維參數信息進行遍歷搜索，方法計算量大，實時性差的問題，本發明提出一種多普勒信息反饋調節的高超聲速目標修正PRPFT檢測方法。首先，利用相參積累檢測提高目標回波信號信噪比，為后續非相參積累提供信息，隨后利用后續非相參積累檢測得到的目標點跡信息獲取目標多普勒信息的估計值，并利用得到的估計值對相參積累處理進行反饋調節，有效減小搜索補償區間，實現相參積累方法的快速實現。方法能夠在低信噪比條件下實現對高超聲速微弱機動目標的有效檢測并顯著降低計算量，提高運算效率，具有較好的工程實踐性。

技術領域

本發明隸屬于雷達信號與數據處理領域，適用于解決高超聲速微弱機動目標雷達回波信號的相參積累與非相參積累聯合檢測問題。

背景技術

近年來，高超聲速飛行器技術不斷發展成熟，與傳統常規飛行器不同，首先，高超聲速目標以其高速特性，可瞬間跨越多個雷達探測單元，產生跨距離門現象，給回波信號相參積累造成困難；其次，高超聲速目標的高機動特性使得目標的多普勒頻率、多普勒變化率以及多普勒二階變化率都比常規目標要嚴峻得多，導致目標回波分布于多個多普勒單元，產生多普勒擴展現象，限制了積累時間，增加了相參積累的難度；此外，高超聲速目標的低RCS特性，降低了回波信號的信噪比，進一步增加了相參積累的難度。

針對跨距離門補償問題，目前較為典型的方法主要有Keystone變換法和Radon-Fourier變換法等，但上述方法僅適用于勻速運動目標，考慮非勻速運動目標時，就需要對加速度及高階運動項帶來的影響進行考慮。當考慮目標加速度時，需要對其帶來的非線性距離走動和多普勒擴展問題進行補償，目前主要的方法有二階Keystone變換法，Keystone-Lv’s?distribution法，二階Keystone-Radon?Fourier變換法，Radon-fractional?Fourier變換法等，但上述方法只適用于勻加速運動目標。對于高超聲速飛行器等高階運動目標，目前也有一定的相關研究：廣義Radon-Fourier變換(GRFT)法在Radon-Fourier變換法的基礎上進行擴展，通過對目標參數進行多維搜索補償，可同時校正距離走動和多普勒擴展問題；多項式Radon-多項式Fourier變換(PRPFT)法，利用多項式對目標距離非線性走動和多普勒擴展進行建模，利用多項式Radon變換解決距離非線性走動，用多項式Fourier變換解決多普勒擴展，聯合兩種變換實現對目標的相參積累問題。

但是通過分析可以發現，無論是GRFT方法還是PRPFT方法，都需要在參數空間進行多維參數搜索，方法的計算復雜度很高，特別是當目標回波信噪比較低時，隨著相參積累脈沖數的提高，算法的計算量急劇增加，使得算法實時性較差，因此高超聲速目標相參積累方法的快速實現是目前一個亟待解決的問題。

針對上述問題，本發明提出一種多普勒信息反饋調節的高超聲速目標修正PRPFT檢測方法。方法利用相參積累處理后，非相參積累部分檢測得到的目標點跡信息，獲取目標多普勒估計值，并利用獲取的目標多普勒估計值對后續相參積累處理進行反饋調節，調整進行走動補償時的搜索區間，完成對目標回波信號的快速有效積累。

發明內容

針對高超聲速目標回波信號相參積累時，需要對多維參數信息進行遍歷搜索，方法計算量大，實時性差的問題，本發明提出一種多普勒信息反饋調節的高超聲速目標修正PRPFT檢測方法。首先，利用相參積累檢測提高目標回波信號信噪比，為后續非相參積累提供信息，隨后利用后續非相參積累檢測得到的目標點跡信息獲取目標多普勒信息的估計值，并利用得到的估計值對相參積累處理進行反饋調節，有效減小搜索補償區間，實現相參積累方法的快速實現。

本發明解決所述技術問題，采用技術方案步驟如下：

步驟(一)：利用PRPFT方法對接收到的目標回波信號進行多維搜索補償的相參積累處理；

(1)對接收到的目標回波信號進行混頻，經匹配濾波器脈沖壓縮后得到具有sinc包絡的脈沖串信號S_i(t),i＝0,1,…,M-1；