[發(fā)明專利]基于寬帶相控陣?yán)走_(dá)差通道寬帶回波的低信噪比檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111245334.1
• 申請(qǐng)日: 2021-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN113933801B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊巍;姚惠生;黃晨;劉薇;張大偉;馮飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍63921部隊(duì)
• 主分類號(hào): G01S7/40
• 分類號(hào): G01S7/40;G01S7/41
• 代理公司: 北京艾緯鉑知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 16101
• 代理人: 梁倩

本發(fā)明提供一種基于寬帶相控陣?yán)走_(dá)差通道寬帶回波的低信噪比檢測(cè)方法，根據(jù)寬帶相控陣?yán)走_(dá)接收的不同通道的回波的波程差進(jìn)行相位補(bǔ)償以達(dá)到距離像對(duì)齊的目的，再利用能量聚焦的方法對(duì)對(duì)齊后的距離像進(jìn)行能量積累，從而有效的提高了在寬帶相控陣?yán)走_(dá)在低信噪比情況下的檢測(cè)概率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于寬帶相控陣?yán)走_(dá)差通道寬帶回波的低信噪比檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

相控陣?yán)走_(dá)是一種改變雷達(dá)波相位以改變波束方向的雷達(dá)，與傳統(tǒng)的機(jī)掃雷達(dá)相比，相控陣?yán)走_(dá)天線的波束控制更加靈活，并且可以利用波束的特性進(jìn)行多種檢測(cè)、搜索等任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。寬帶相控陣?yán)走_(dá)可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成波束的控制實(shí)現(xiàn)快速掃描，由于陣列天線排布優(yōu)勢(shì)可以獲得更大的發(fā)射功率，而且雷達(dá)在使用過程中單個(gè)天線的故障不會(huì)對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生較大影響，由于其具有優(yōu)越的性能和較高的可靠性，在軍用和民用領(lǐng)域均被廣泛應(yīng)用。

從信息論的角度來看，目標(biāo)回波的信息量與雷達(dá)帶寬成正比，相較于應(yīng)用窄帶雷達(dá)進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，使用寬帶雷達(dá)可以大大增加關(guān)于目標(biāo)的信息量，從而得到更好的檢測(cè)效果。窄帶雷達(dá)由于帶寬較小使得距離分辨率較低，目標(biāo)的散射模型無法沿距離維分開，能量大多集中在一個(gè)距離單元。現(xiàn)代高分辨率雷達(dá)可以通過傳輸寬帶波形來獲得更高的分辨率和更多的目標(biāo)信息，當(dāng)目標(biāo)尺寸大于雷達(dá)的分辨單元時(shí)，散射點(diǎn)就會(huì)分布在各個(gè)距離單元上，目標(biāo)則被視為距離擴(kuò)展目標(biāo)。

在低信噪比的情況下很難將目標(biāo)與雜波區(qū)分開來，無法直接利用回波的能量積累進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，所以目前如何充分利用距離擴(kuò)展目標(biāo)的信息來提高檢測(cè)效率是極為重要的。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于寬帶相控陣?yán)走_(dá)差通道寬帶回波的低信噪比檢測(cè)方法，能夠有效地實(shí)現(xiàn)低信噪比的目標(biāo)檢測(cè)。

一種基于寬帶相控陣?yán)走_(dá)差通道寬帶回波的低信噪比檢測(cè)方法，包括以下步驟：

S1：將寬帶相控陣?yán)走_(dá)天線陣面的四個(gè)象限均分為兩組，且各組內(nèi)的象限為相鄰象限；同時(shí)，分別將兩組象限接收的回波在組內(nèi)進(jìn)行疊加，得到回波疊加信號(hào)r₁(t)與r₂(t)；

S2：獲取r₁(t)與r₂(t)之間的相位差并以r₁(t)與r₂(t)其中一個(gè)作為基準(zhǔn)信號(hào)，按照相位差對(duì)另一個(gè)回波疊加信號(hào)進(jìn)行頻域?qū)R，使得r₁(t)與r₂(t)的相位一致；

S3：對(duì)相位一致的r₁(t)與r₂(t)作傅里葉變換得到距離像R₁(f)和R₂(f)；

S4：選取基準(zhǔn)信號(hào)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)象限的其中一個(gè)，并將該選中象限的回波的距離像進(jìn)行相干積累，得到強(qiáng)散射點(diǎn)的個(gè)數(shù)以及各強(qiáng)散射點(diǎn)所在的距離單元；

S5：采用長度為L的檢測(cè)窗分別對(duì)距離像R₁(f)和R₂(f)進(jìn)行距離單元?jiǎng)澐郑以俜謩e對(duì)距離像R₁(f)和R₂(f)進(jìn)行預(yù)處理，其中，所述預(yù)處理為：判斷距離像上的各強(qiáng)散射點(diǎn)所在的距離單元是否均落入同一個(gè)檢測(cè)窗內(nèi)，若為否，則對(duì)距離像進(jìn)行頻移，使得全部強(qiáng)散射點(diǎn)所在的距離單元均落入同一個(gè)檢測(cè)窗內(nèi)；

S6：采用檢測(cè)窗分別從預(yù)處理后的距離像R₁(f)和R₂(f)中提取出長度為L個(gè)距離單元的數(shù)據(jù)段，并對(duì)提取出的數(shù)據(jù)段執(zhí)行能量積累操作，直到遍歷整個(gè)距離像，得到聚焦信號(hào)，其中，所述能量積累操作為：判斷兩個(gè)數(shù)據(jù)段中是否分布有強(qiáng)散射點(diǎn)，若為否，則將兩個(gè)數(shù)據(jù)段中的所有距離單元進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)的共軛相乘再相加求平均，若為是，則將兩個(gè)數(shù)據(jù)段中強(qiáng)散射點(diǎn)所在的距離單元進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)的共軛相乘再相加求平均；