[发明专利]一种利用稀疏傅里叶变换计算外辐射源雷达互模糊函数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用稀疏傅里叶变换计算外辐射源雷达互模糊函数的方法，属于雷达目标探测技术领域，特别涉及一种在长时间相参积累情况下降低数字电视外辐射源雷达互模糊函数运算量的方法。

背景技术

外辐射源雷达是一种利用电视信号、调频广播信号等非合作辐射源作为照射源的双/多基地雷达。目标参数包含在目标回波中，外辐射源雷达系统利用参考天线接收到的直达波与回波通道接收到的目标回波信号进行互模糊函数处理。目标的存在对应互模糊函数平面上的峰值，通过互模糊函数峰值判断目标有无，并通过峰值在二维平面上的位置估计目标的时延、多普勒速度等参数。互模糊函数定义如下：

χ(m,q)=Σn=0L-1echo(n+m)·refr*(n)·exp-j2πLnq---(1)]]>

其中，echo(n)为回波信号n时刻采样点，refr(n)为直达波信号n时刻采样点，^*为共轭运算符，m为延时单元数，q为多普勒频移单元数，L为积累数据长度。假设信号采样率为F_s。

互模糊函数（Cross Ambiguity Function，简称CAF）即对直达波信号与目标回波信号进行时延、频移二维相关，可借助快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,简称FFT）实现。

定义外辐射源雷达接收到的回波信号延时和直达波信号的共轭复乘构成新的数据：er(n)=echo(n+m)·refr^*(n)，n∈[1,L]。

CAF可表示为如下式所示：

χ(m,w)=FFT[er]          （2）

其中，FFT运算长度为L。

工程中，由于采样频率远大于目标多普勒频移，因此直接对延时复乘后的数据进行FFT运算不仅计算量巨大难以实时实现，而且得到的数据绝大部分不包含目标信息，是无用的。为降低运输量，一般先对延时复乘后信号作低通滤波和下抽取，减少数据量，然后进行FFT运算。

已知信号er长度为L，对其经滤波和M倍下抽取后构成信号x，则信号x长度为N=L/M。

利用FFT计算CAF，可表示为：

χ(m,w)=FFT[x]         （3）

其中，x是对直达波信号共轭与回波信号延时乘积er经低通滤波、M倍下抽处理后数据。

通常，CAF借助FFT采用长时间相参积累以提高信噪比、检测概率及频域分辨率。但长度为N数据的FFT复数乘法运算量为O(N·log₂(N)/2)，复数加法运算量为O(N·log₂(N))，且随处理数据点数N的增大而成比例增大。对于长时间积累的CAF，运算量较大。

发明内容

本发明的目的是为了提出一种利用稀疏傅里叶变换计算外辐射源雷达互模糊函数的方法，该方法通过将CAF中FFT步骤替换SFFT，在保证检测概率的情况下，降低目标个数有限的场景情况下长时间积累的CAF的运算量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。