[发明专利]一种距离速度匹配的运动目标检测方法

说明书

本发明公开了一种距离速度匹配的运动目标检测方法，该方法分两个阶段。第一阶段为目标初始捕获阶段。首先对多个目标回波信号进行脉冲压缩，然后对回波序列各距离单元信号沿慢时间作相干积累，对相干积累后的目标回波信号找最大值，并根据最大值所在矩阵的行位置计算目标速度值，对该行信号中大于目标捕获检测门限的信号做凝聚算法，计算信号重心值，根据重心值计算目标距离门。第二阶段为目标测量阶段。根据目标速度和距离门初始值，构造能量匹配信号，将相干积累后目标回波信号最大值所在矩阵的行信号与构造的能量匹配信号做匹配滤波，取最大值与目标测量检测门限比较，计算目标距离值，并输出目标距离、速度测量值。本发明提高了目标检测信噪比。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术研究领域，涉及一种高速运动目标检测测量方法。

背景技术

针对空间高速机动目标雷达探测，在雷达功率孔径积受限的条件下，必须采用长时间相干积累以提高目标检测信噪比。由于目标的高速运动，不同回波脉冲发生了越距离单元走动，传统的相干积累方法会有增益损失，导致检测性能下降。为了改善检测性能，一方面是先对目标回波距离单元走动进行校正，之后再进行相干积累，另一方面是在相干积累之后进行能量聚集。

目前，对目标回波越距离单元走动进行校正的方法主要是keystone方法，keystone方法的优势在于，在没法获得检测对象的相对速度的信息条件下，依然能够校正距离走动，但是目前为止，Keystone变换仍然需要解决被运用于检测领域时出现的多普勒模糊问题。

另有文献介绍了相干积累之后进行能量聚集的方法，如一种距离扩展目标回波序列的慢时间谱积累(STSI)检测器。该方法对目标运动引起的散射点跨距离单元走动不敏感，但是会存在测量精度降低以及能量损失，检测性能有一定下降。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种距离速度匹配的运动目标检测方法，在第一阶段目标初始捕获的基础上，构造能量匹配函数，使得由于目标回波距离走动引起的相干积累能量扩散得以聚集，提高了目标检测信噪比。

本发明的技术解决方案是：一种距离速度匹配的运动目标检测方法，步骤如下：

(1)、对雷达接收的N个目标回波信号进行采样，得到N行M列的矩阵信号，M为每隔回波信号采样点数；

(2)、对采样后的回波序列各距离单元信号沿慢时间作相干积累处理，即分别对M列长度为N的信号做傅里叶变换，输出相干积累后最大值所在的行信号和行位置，分别标记为S和V_n，V_n为目标所在速度门；

(3)、根据信号S中大于目标捕获检测门限的值，采用凝聚算法计算信号重心值，并将该重心值在信号S中的位置标记为目标所在距离门R₀；

(4)、根据目标所在的速度门V_n计算出目标运动速度v，再根据目标所在的距离门R₀和目标运动速度v，构造能量匹配信号H；

(5)、将相干积累后目标回波信号最大值所在矩阵的行信号S与构造的能量匹配信号H做匹配滤波，取滤波后的最大值与目标测量检测门限比较，大于目标测量检测门限，则根据滤波后的最大值在信号S中的位置R₀′计算目标距离R，并输出目标距离速度测量值，否则，返回至步骤(1)。

当雷达发射线性调频脉冲信号时，所述步骤(1)为：

对雷达接收的N个目标回波信号分别进行脉冲压缩处理，之后，对压缩后的N个目标回波信号进行采样，得到N行M列的矩阵信号，M为每隔回波信号采样点数。

所述步骤(3)采用凝聚算法计算信号重心值的公式为：