[發(fā)明專利]一種海上機(jī)動(dòng)目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)積累觀測(cè)參數(shù)補(bǔ)償方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011046464.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN112180342A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸翔;張玉濤;匡華星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所
• 主分類號(hào): G01S7/41
• 分類號(hào): G01S7/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明針對(duì)長(zhǎng)時(shí)機(jī)動(dòng)目標(biāo)觀測(cè)條件下由于跨距離單元和跨多普勒單元走動(dòng)導(dǎo)致傳統(tǒng)相參積累得益低的問題，提出了一種海上機(jī)動(dòng)目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)積累觀測(cè)參數(shù)補(bǔ)償方法，首先通過對(duì)慢時(shí)間軸伸縮變換消除回波距離走動(dòng)；其次，利用二階瞬時(shí)矩的特性實(shí)現(xiàn)信號(hào)跨多普勒單元走動(dòng)補(bǔ)償。本發(fā)明可有效降低目標(biāo)機(jī)動(dòng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)相參積累的不利影響，提升雷達(dá)在低可觀測(cè)情況下機(jī)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)概率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雷達(dá)觀測(cè)參數(shù)補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

具有低可觀測(cè)性的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在距離和多普勒單元中具有較低的信噪比或信雜比，導(dǎo)致雷達(dá)檢測(cè)能力下降。在雷達(dá)信號(hào)處理中，通?？梢匝娱L(zhǎng)積累時(shí)間以增加目標(biāo)的能量，達(dá)到提高信號(hào)信雜噪比的目的。海上機(jī)動(dòng)目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)積累觀測(cè)過程中，目標(biāo)運(yùn)動(dòng)對(duì)脈沖多普勒雷達(dá)檢測(cè)性能影響較大的問題主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：其一，在一定的積累時(shí)間內(nèi)，由目標(biāo)勻速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的跨距離單元走動(dòng)、由目標(biāo)加速或減速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的跨距離單元走動(dòng)、由加速度變化或微動(dòng)產(chǎn)生的跨距離單元走動(dòng)，導(dǎo)致目標(biāo)運(yùn)動(dòng)距離可能超出一個(gè)距離單元，導(dǎo)致包絡(luò)跨距離單元走動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)，使得積累的不同周期的脈沖回波能量分散在多個(gè)距離單元內(nèi)。其二，目標(biāo)的加速、減速、高階運(yùn)動(dòng)以及轉(zhuǎn)動(dòng)等會(huì)引起回波非徑向運(yùn)動(dòng)使回波的相位產(chǎn)生高次冪的變化，此時(shí)目標(biāo)回波能量在頻域分散，而是隨著時(shí)間的變化而變化的，若對(duì)多普勒頻率時(shí)變回波進(jìn)行處理信號(hào)的能量不能夠很好的聚集，降低了相參積累增益。

針對(duì)上述兩方面影響，為改善雷達(dá)長(zhǎng)相參積累時(shí)間下機(jī)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)性能，亟需開展跨距離及多普勒單元走動(dòng)情況下回波信號(hào)的積累與檢測(cè)方法研究。

發(fā)明內(nèi)容

為抵消跨距離及多普勒單元走動(dòng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)相參積累的不利影響，本發(fā)明擬綜合考慮跨距離單元和跨多普勒單元走動(dòng)補(bǔ)償問題，提出一種海上機(jī)動(dòng)目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)積累觀測(cè)參數(shù)補(bǔ)償方法，改善雷達(dá)長(zhǎng)相參積累機(jī)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)性能。

本發(fā)明提出的海上機(jī)動(dòng)目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)積累觀測(cè)參數(shù)補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)過程如下：

首先，通過提取脈沖壓縮后的回波、計(jì)算脈沖壓縮后的回波頻域函數(shù)、執(zhí)行時(shí)間伸縮變換、執(zhí)行IFFT變換，獲得跨距離單元走動(dòng)補(bǔ)償后的時(shí)域信號(hào)；

其次，通過計(jì)算二階瞬時(shí)矩、計(jì)算二階模糊函數(shù)、估計(jì)二次相位系數(shù)并執(zhí)行相位補(bǔ)償，獲得跨多普勒單元走動(dòng)補(bǔ)償后的信號(hào)。

本發(fā)明可有效降低機(jī)動(dòng)目標(biāo)對(duì)長(zhǎng)時(shí)積累觀測(cè)的不利影響，有效提升海上弱小目標(biāo)的檢測(cè)能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法步驟簡(jiǎn)圖。

圖2為本發(fā)明方法具體實(shí)施方式說明圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出的一種海上機(jī)動(dòng)目標(biāo)長(zhǎng)時(shí)積累觀測(cè)參數(shù)補(bǔ)償方法，包括以下步驟：

步驟一、按照以下子步驟實(shí)現(xiàn)跨距離單元走動(dòng)補(bǔ)償：

子步驟1)提取脈沖壓縮后的回波，記錄為：

其中，c為光速，λ為波長(zhǎng)，L₀為目標(biāo)初始距離，a為目標(biāo)徑向加速度，t_n＝nT，T為脈沖重復(fù)間隔；

子步驟2)對(duì)執(zhí)行FFT，獲得脈壓頻域函數(shù)記為S(f,t_n)：

子步驟3)按照如下方法執(zhí)行消除距離走動(dòng)的時(shí)間伸縮變換，獲得變換后的脈壓頻域函數(shù)S₂(f,t_n)：

將帶入S(f,t_n)，獲得變換后的脈壓頻域函數(shù)：

子步驟4)對(duì)S₂(f,t_n)執(zhí)行iFFT變換，獲得跨距離單元走動(dòng)補(bǔ)償后的時(shí)域信號(hào)