[发明专利]调频步进雷达复合测速运动补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体的说是基于宽带雷达的复合测速方法，用于雷达对运动目标的速度补偿。

背景技术

调频步进脉冲信号是现代雷达中采用的一种距离高分辨信号，它是在频率步进信号和线性调频信号的基础上提出来的，能弥补二者的缺陷，具有较大的调频间隔，且合成同样的宽带需要的调频点数较少，同时单个脉冲的距离分辨力也较高，有利于多目标的分辨和分选。

然而，调频步进雷达对目标的径向运动较为敏感，存在距离-多普勒耦合现象。在目标运动环境下，尤其是在目标高速运动时，如果不对速度进行补偿，将会导致合成的扩展目标一维距离像产生距离徙动、波形失真、能量发散，造成距离像分辨率下降、测距精度降低和信噪比损失，严重时将使距离像失去意义。因此，必须对目标径向速度进行精确估计。目前，对调频步进的速度估计方法通常采用步进频的速度估计方法，主要有以下几种：

1)时域相关法与频域相关法。如文献[蒋楠稚，王毛路，李少洪，等.频率步进脉冲距离高分辨一维成像速度补偿分析[J].电子科学学刊，1999，21(5)：665-670.]；

2)最小熵法。如文献[王根原，保铮.逆合成孔径雷达运动补偿中包络对齐的新方法[J].电子学报，1998，26(6)：5-8.]；

3)最小脉组误差法。如文献[刘峥，张守宏.步进频率雷达目标的运动参数估计[J]电子学报，2000，28(3)：43-45.]；

4)脉组相位差分法。如文献[牛涛，陈卫东.脉冲步进频率雷达的一种运动补偿新方法[J].中国科学技术大学学报，2005，35(2)：161-166.]。

在以上方法中，时域相关法虽然测速范围较大，但其测速精度较低，虽然可以通过补零IFFT加以改善，但一般仍不能满足一次相位项所要求的补偿精度；频域相关法虽然测速精度较高，但不模糊速度范围很小，只能用于低速目标测速；最小熵法的本质是以最小熵来优化补偿相位的代估参数，但其计算量较大，实时性较差；最小脉组误差法和脉组相位差分法都是通过搜索得到最优的速度值，而搜索的速度具有周期性，因此，在速度范围已知的条件下可以准确搜索出目标速度，但当速度范围未知或范围很大时，有可能陷入局部极小值，从而不能准确的估计目标径向速度。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有方法的缺点，提出了一种调频步进雷达复合测速运动补偿方法，以增大不模糊速度范围，避免最小脉组误差法和脉组相位差分法的局部极小值问题，降低计算量，提高测速精度。

本发明的技术方案是这样实现的：

一.技术原理

调频步进雷达发射的信号是一串载频线性跳变的线性调频子脉冲，其时域表达式为：