[发明专利]多项式Hough傅里叶变换的高速隐身目标检测方法

权利要求书

1.多项式Hough傅里叶变换的高速隐身机动目标积累检测方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)分别对雷达距离波门内的M个脉冲重复周期的回波信号进行采样，得到一组M×N的矩阵信号序列S_mn，m＝1,2,3…M,n＝1,2,3,…,N,其中N为每一个周期内的采样总点数(大小与波门宽度和采样频率有关)，然后对M个脉冲重复周期内的采样信号S_mn分别进行匹配滤波，得到脉冲压缩后的信号序列S′_mn；

(2)将目标在检测时间内的运动轨迹看成为一条多项式曲线，若将目标运动近似为匀加速直线运动，则目标运动轨迹为二次多项式，由于多项式参数未知，建立多个可能的多项式模型，即在最大速度和最小速度之间等间隔划分构成L个速度参数[v₁，v₂,…,v_L-1,v_L]，在最大加速度和最小加速度之间等间隔划分构成K个加速度参数[a₁,a₂,…,a_K-1,a_K]，进而构造目标径向运动的H个可能的多项式模型R₁,R₂,…,R_H-1,R_H，其中H＝L×K，h＝1,2,…,H-1,H，l＝1,2,3,…,L-1,L，k＝1,2,…,K-1,K；

(3)根据构造的多个多项式模型，选取速度和加速度构成的二维平面作为参数空间(以二次多项式为例)，分别对M个回波信号进行多模型多项式Hough傅里叶变换，在参数空间实现能量积累；

(4)对参数空间内的能量进行比较，找出参数空间能量最大点对应的参数[v_l,a_k]；

(5)当满足|v_l+1-v_l-1|<Δε₁和|a_k+1-a_k-1|<Δε₂时，则输出信号的相参积累结果，其中[v_l-1,v_l+1]和[a_k-1,a_k+1]表示参数空间中包围参数点[v_l,a_k]最近的参数区间，Δε₁、Δε₂为根据精度要求设置的较小实数；否则进入下一步；

(6)然后再在v_l-1和v_l+1之间等间隔划分构成L’个速度，在a_k-1和a_k+1之间等间隔划分构成K’个加速度，进而再构造目标的径向运动轨迹的H’个可能模型其中H’＝L’×K’；

(7)回到第(3)步。

2.根据权利要求1所述的多项式Hough傅里叶变换的高速隐身机动目标积累检测方法，其特征在于，所述步骤(3)中多模型多项式Hough傅里叶变换具体为：

假设H个多项式模型对M个脉冲周期的回波信号分别进行H个多项式模型Hough傅里叶变换，多模型多项式模型Hough傅里叶变换步骤为：

a)选取速度和加速度为参数空间的参数，以第k个多项式模型R_h为例，则目标沿着多项式模型R_k运动时，其速度和加速度分别应为v_l和a_k；

b)对1至M个脉冲重复周期的信号进行速度为v_l的距离走动补偿，以第m个周期的脉冲信号为例，补偿后的信号为S”(m,:)，有

S'(m,:)＝IFFT(FFT(S'(m,:))·exp(j4πf_rv_lT(m)/c)))

fr=[-fs2,-fs2+fsN,-fs2+2fsN,-fs2+3fsNs,...,-fs2+(N-1)fsN]]]>

T＝[0,T_PRF,2T_PRF,3T_PRF,...,(M-1)T_PRF]

其中，j表示虚数单位，IFFT()表示对括号中的信号进行快速傅里叶逆变换，FFT()表示对括号中的信号进行快速傅里叶变换，S'(m,:)表示第m个脉冲重复周期信号的采样序列，f_s为采样频率，c为光速，T_PRF为脉冲重复周期；

c)对1至M个脉冲重复周期的信号进行加速度为a_k的相位补偿，以M个脉冲周期信号序列的同一点第n点为例，相位补偿后的信号为S”(:,n)，有

S”(:,n)＝S'(:,n)·exp(-jπa_kT²)

对补偿后信号矩阵的所有列进行快速傅里叶变换实现相参积累，以S”第n列为例，有

S”'(:,n)＝FFT(S”(:,n))

求矩阵S”'中幅度对大值有

Evlak=Max(|S′′′|)]]>

其中，Max()表示求括号内矩阵的最大值，为矩阵S”'各元素绝对值中的最大值，下标v_l、a_k表示取得该最大值时多项式对应的速度和加速度参数；

d)的值赋予参数空间的坐标点[v_l,a_k]，表示参数空间点[v_l,a_k]的幅度；

e)类似的将所有多项式模型对应的参数空间的坐标点赋值，使得参数空间每一个参数点对应着一个能量幅度。