[發明專利]一種對海高速小目標的跟蹤雷達波形優化設計方法

有效

• 申請號: 202010949079.8
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112068123B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 魯瑞蓮;費德介;金敏;楊為華;孫南
• 申請（專利權）人: 成都匯蓉國科微系統技術有限公司
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72;G01S7/28
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 劉光德;彭霜

本發明提出一種對海高速小目標的跟蹤雷達波形優化設計方法，基于目標的不同作用距離與不同飛行速度設計多種波形，根據目標運動狀態實時匹配切換波形參數，保證目標不落入海雜波多普勒速度區間內，從而達到提高對海高速小目標檢測概率的目的。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域。具體涉及一種對海高速小目標的跟蹤雷達波形優化設計方法。

背景技術

在雷達波形設計中，脈沖重復頻率的設計通常有低重頻(脈沖重復頻率)、中重頻與高重頻；低重頻主要從作用距離考慮，脈沖重復周期較長，距離不模糊；中重頻距離與速度均發生較小程度模糊；高重頻主要從作用速度考慮，脈沖重復周期短，速度不模糊。一般來說，脈沖重復頻率的選擇應使得最大不模糊距離充分滿足雷達工作的要求。跟蹤雷達在進行海高速小目標跟蹤過程中，為了保證不發生距離模糊常常設定較低的脈沖重復頻率，但是低重頻雷達在跟蹤高速目標過程中不可避免會導致嚴重的速度模糊問題。當目標速度模糊后的測量值落入海雜波多普勒速度區間內進行目標檢測時，小目標受到海后向散射回波影響導致其信雜比大大降低，從而增大了目標檢測的難度；為了保證較高的目標檢測概率，通常選用較低的檢測門限，但是過低的檢測門限又會導致系統虛警個數的增加，從而導致雷達信號處理系統過飽和。且在目標近距離跟蹤時，設定一個較大的脈沖重復周期往往是沒有必要的，不僅會導致嚴重的速度模糊，并且會導致海雜波能量更強。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提出一種對海高速小目標的跟蹤雷達波形優化設計方法。基于目標的不同作用距離與不同飛行速度設計多種波形，根據目標運動狀態實時匹配切換波形參數，保證目標不落入海雜波多普勒速度區間內，從而達到提高對海高速小目標檢測概率的目的。

本發明提出了一種對海高速小目標的跟蹤雷達波形優化方法，其特征在于，

所述方法包括如下

步驟一、基于雷達跟蹤的目標的運動特性提取目標最大跟蹤距離與最大運動速度；

所述的目標運動特性包含目標運動位置、速度、加速度；

步驟二、基于目標最大運行距離對距離區間進行分區；

步驟三、基于目標不同運動區間最大距離計算對應雷達波形參數脈沖重復周期，基于距離區間長度一半擴大脈沖重復周期計算每個距離區間備用波形脈沖重復周期；基于雷達最大占空比計算不同脈沖重復周期對應雷達波形參數脈沖寬度；

步驟四、基于不同距離區間雷達波形參數脈沖重復周期計算對應脈沖重復頻率；基于不同距離區間雷達波形參數脈沖重復頻率計算對應雷達最大多普勒量測速度；

步驟五、在不同距離區間計算目標在不同飛行速度下的多普勒量測速度值，基于多普勒量測速度值與海雜波多普勒速度先驗知識判定目標多普勒量測速度值是否落入海雜波多普勒速度區間內；

步驟5.1當多普勒量測速度值落入海雜波多普勒速度區間內，則在距離區間內進行波形切換，基于切換后波形重新進行測量獲得當前時刻量測值；

步驟5.2當多普勒量測速度值沒有落入海雜波多普勒速度區間內，則設定該脈沖重復周期為當前距離區間與速度下的脈沖重復周期值；

步驟六、基于上述操作獲得目標在不同距離區間內不同運動速度下對應波形設計結果。

進一步的，步驟一還包括：R_s-max表示目標的最大跟蹤距離集合，

R_s-max＝[R_1max,R_2max,…,R_Nmax]

V_max表示目標的最大運動速度集合，