[發明專利]目標探測方法、裝置和設備

有效

• 申請號: 202110035526.3
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112882028B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 黃大榮;劉豐愷;郭新榮
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 唐菲

本申請提供一種目標探測方法、裝置和設備，該方法包括：獲取雷達的發射信號經目標反射后的回波信號，目標在雷達的成像場景內，目標包括多個散射點，成像場景包括多個距離單元和多個方位單元；基于雷達的脈沖重復頻率、慢時間采樣點和基準中心頻率，對回波信號進行稀疏處理，得到回波信號的稀疏表示；基于稀疏表示，分別對雷達的每個距離單元的子回波信號進行信號重構，得到每個距離單元內的重構信號，重構信號包括幅度信息和方位信息；根據幅度信息和方位信息，將每個距離單元內的重構信號按照方位單元進行排列，得到目標的各散射點在成像場景內的分布信息。本申請實現了對雷達中心頻率和脈沖重復頻率同時捷變的回波信號進行ISAR成像。

技術領域

本申請涉及信號處理技術領域，具體而言，涉及一種目標探測方法、裝置和設備。

背景技術

ISAR(Inverse?Synthetic?Aperture?Radar，逆合成孔徑雷達)成像技術，能夠根據目標的電磁散射特性，獲得目標的空間形狀，具有重大的研究價值。提高成像的準確性以及在復雜情況下成像性能的穩定性，是ISAR成像領域的重要研究方向。目前諸多學者分別對復雜運動目標成像，平動補償，新體制雷達成像等課題展開研究，并取得了豐碩的成果。近年來壓縮感知理論的提出也為ISAR成像的發展提供了新方法和新思路。

然而目前絕大多數ISAR成像的相關研究都基于傳統的脈沖-多普勒體制，在該體制下雷達的脈沖重復頻率，脈沖寬度和中心頻率固定不變，十分便于相干處理。但該體制雷達抗干擾性能較差，一旦受到電磁干擾，該體制雷達將難以對目標進行有效成像。為了提高雷達的抗干擾性能，現代雷達廣泛采用多參數捷變體制，例如雷達的中心頻率和脈沖重復頻率會在脈沖間發生隨機跳變，但該體制破壞了傳統雷達信號的相干性，因此絕大多數已有的ISAR成像算法在該體制下無法使用。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種目標探測方法、裝置和設備，能夠克服多參數捷變雷達相干性較差的不利條件，實現對雷達中心頻率和脈沖重復頻率同時捷變的線性調頻回波信號進行ISAR成像。

本申請實施例第一方面提供了一種目標探測方法，包括：獲取雷達的發射信號經目標反射后的回波信號，所述目標在所述雷達的成像場景內，所述目標包括多個散射點，所述成像場景包括多個距離單元和多個方位單元；基于所述雷達的脈沖重復頻率、慢時間采樣點和基準中心頻率，對所述回波信號進行稀疏處理，得到所述回波信號的稀疏表示；基于所述稀疏表示，分別對所述雷達的每個所述距離單元的子回波信號進行信號重構，得到每個所述距離單元內的重構信號，所述重構信號包括幅度信息和方位信息；根據幅度信息和所述方位信息，將每個所述距離單元內的重構信號按照所述方位單元進行排列，得到所述目標的各散射點在所述成像場景內的分布信息。

于一實施例中，所述獲取雷達的發射信號經目標反射后的回波信號，包括：接收所述雷達的發射信號經目標反射后的初始回波；對所述初始回波進行解線頻調處理和平動補償，得到所述回波信號。

于一實施例中，所述回波信號中的變量包括：所述雷達的慢時間；所述基于所述雷達的脈沖重復頻率、慢時間采樣點和基準中心頻率，對所述回波信號進行稀疏處理，得到所述回波信號的稀疏表示，包括：根據所述雷達的脈沖重復頻率和所述慢時間采樣點，離散化所述回波信號中所述雷達的慢時間。

于一實施例中，所述回波信號中的變量包括：所述雷達的中心頻率；所述基于所述雷達的脈沖重復頻率、慢時間采樣點和基準中心頻率，對所述回波信號進行稀疏處理，得到所述回波信號的稀疏表示，還包括：根據所述慢時間采樣點和所述基準中心頻率，離散化所述回波信號中所述雷達的中心頻率。

于一實施例中，所述回波信號中的變量包括：所述成像場景中每個散射點的坐標信息；所述基于所述雷達的脈沖重復頻率、慢時間采樣點和基準中心頻率，對所述回波信號進行稀疏處理，得到所述回波信號的稀疏表示，還包括：根據所述成像場景中的所述距離單元和所述方位單元，離散化所述回波信號中每個散射點的坐標信息。