[发明专利]一种基于S-Method时频分解的机动目标自适应补偿检测方法

权利要求书

1.一种基于S-Method时频分解的机动目标自适应补偿检测方法，其特征在于，所述方法的实现过程为： 

步骤一：对待检测信号进行S-Method时频分解，所述待检测信号是指雷达接收机动目标反射回来的信号； 

步骤二：根据S-Method时频分解结果，自适应的寻找其时频分布曲线； 

步骤三：对时频分布曲线函数进行数值积分，得到信号的时-相关系序列，由此构造补偿信号，对待检测信号进行相位的自适应补偿； 

步骤四：对补偿后的信号进行FFT变换和门限检测，进而判断是否存在机动目标。 

2.根据权利要求1所述的一种基于S-Method时频分解的机动目标自适应补偿检测方法，其特征在于，在步骤一中：所述待检测信号的目标回波信号为： 

假设在一个相干处理时间内，目标处在同一距离分辨单元，对同一距离门的信号进行处理，采样频率与雷达脉冲频率相同，设待检测目标为飞机，其初速度为v₀，加速度为a；则初时刻的多普勒频率 

其调频率 

目标回波表达为： 

t表示时间，A表示信号幅度； 

若采样频率为f_s，则采样间隔T_S＝1/f_s，t＝nT_s；故 

式中，A表示回波信号的幅度，S_a(n)为信号在nT_s时刻的采样。 

3.根据权利要求2所述的一种基于S-Method时频分解的机动目标自适应补偿检测方法，其特征在于，在步骤一中，所述S-Method的表达式为： 

式中，L表示由短时傅立叶变换到S-Method变换的频窗长度，n表示信号的离散时间采样， k表示信号的离散频率；N为信号总的采样点数。 

4.根据权利要求3所述的一种基于S-Method时频分解的机动目标自适应补偿检测方法，其特征在于，在步骤二中，得到信号的S-Method时频分解结果后，通过以下步骤搜索信号的时频分布曲线： 

设信号x(n)的S-Method时频分解结果为M行N列的矩阵SM(k,n)；其中k表示频率，n表示时间；l(n)是一个一维的向量，表示信号时频域上的分布曲线，(i,l(i))表示信号时频分布曲线上一点在时频平面上的坐标；∏_L是一个集合，存储信号在时频域内可能的分布曲线； 

步骤二(一)、寻找信号在S-Method时频平面中，每个时间点n对应的能量的最大值S_max(n)和和能量最大值点的频率坐标k_max(n)， 

假设最大值点S_max(n)中，至少有一个会落在信号的时频分布曲线l_max(n)上； 

步骤二(二)、对每一个i∈{0,1,...,N-1}时间点，在时频域上找到经过坐标(i,k_max(i))的时频曲线l_i(n)： 

(1)、让曲线l_i(n)以(i,k_max(i))为起始点： 

l_i(i)＝k_max(i)                (13) 

(2)、依次向右，寻找曲线经过的点，对p＝t+1,t+2,…,N，有： 

K是一个点集，表示从曲线上一点搜索该点右侧一点时的搜索范围:K＝{k|l_i(p-1)-D≤k≤l_i(p-1)+D}；其中，称变量D为最大步进频率； 

(3)、同理，以(i,k_max(i))为起始点依次向左，寻找曲线左侧经过的点；对p＝t-1,t-2,…,1，有： 

点集K＝{k|l_i(p+1)-D≤k≤l_i(p+1)+D} 

步骤二(三)、算出曲线l_i(n)上的总能量： 

步骤二(四)、找出使J_i的值最大的曲线，作为信号的时频分布曲线： 

。

5.根据权利要求4所述的一种基于S-Method时频分解的机动目标自适应补偿检测方法，其特征在于，在步骤三中，相位的自适应补偿为： 

由l_max(n)可知，信号的时频关系为： 

f＝l_max(n)                  (18) 

信号的相位与频率存在的积分关系为： 

式中，f(t)为连续时间信号在t时刻的瞬时频率，为瞬时相位；由此，我们利用数值积分关系，有： 

由此构造补偿信号 

对待检测信号进行补偿 

S_c＝S_aS_b                     (22) 

S_a表示目标回波信号，S_b为构造的补偿信号，S_c为补偿后的信号，为单频信号； 

将待检测信号补偿为单频信号，再进行FFT及门限检测。