[发明专利]一种随机跳频重频捷变雷达目标回波信号检测方法

说明书

本发明公开了一种随机跳频重频捷变雷达目标回波信号检测方法，该方法对搜索轨迹进行检测前聚焦处理，能够有效解决盲速旁瓣问题，降低后续检测处理的虚警率；通过在目标运动参数空间进行搜索，对信号进行相位补偿，实现相参积累，该方法能够同时解决距离徙动和脉间相位抖动问题；当场景中存在窄带有源干扰时，本发明方法依然能够实现目标信号能量的有效积累，从而从干扰背景中检测出目标。

技术领域

本发明属于雷达测量技术领域，具体涉及一种随机跳频重频捷变雷达目标回波信号检测方法。

背景技术

抗干扰性能是保证雷达系统的战场生存能力、提高作战水平进而获得战争主动权的关键。随机捷变是一种通过发射波形设计获得抗干扰能力的有效设计措施，其中随机跳频信号和重频捷变信号是两种重要的随机捷变信号。重频捷变雷达可以通过在均匀脉冲重复间隔上叠加随机抖动量来解决低重频脉冲多普勒雷达测速模糊问题，同时具有良好的抗截获、抗电子干扰等性能。但该体制的解速度模糊能力与随机抖动量有关，而随机抖动引起多普勒频谱污染，增加了微弱目标检测的难度。随机跳频信号具有大的合成带宽，是提高距离分辨率的有效手段，能够消除目标体上各散射点的多普勒模糊，数据率也得以大幅提高。在2011年《IEEE Transactionson Aerospace and Electronic Systems》中第47卷第2期第1186至1200页，Xu J等人在“Radar maneuvering target motion estimation based ongeneralized Radon-Fourier transform”一文中提出了一种拉登傅里叶变换算法来实现具有距离徙动的运动目标的相参积累。当雷达收发时序出现遮挡时存在积累增益损失，需要降低重频来消除遮挡。拉登傅里叶变换算法对速度模糊有一定的抑制作用，但其抑制效果受离散脉冲采样、有限积累脉冲数和有限距离分辨率的影响，速度模糊问题不能彻底解决，盲速旁瓣仍然存在，严重时会导致杂波引起虚警。在2015年《IEEE Signal ProcessingLetters》中第22卷第9期第1467至1471页，Li X L等人在“Coherent integration formaneuvering target detection based on Radon-Lv’s distribution”一文中提出了一种拉登-吕氏变换算法，该算法则是将回波信号投影到速度和加速度二维参数空间来对目标进行检测，但该算法的计算量和存储量较大。将该类算法直接用于处理随机捷变波形时，雷达无法对多脉冲回波进行相参积累与信号检测，其作用威力大幅下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种随机跳频重频捷变雷达目标回波信号检测方法，可以沿搜索的运动轨迹进行相位补偿，并同时解决距离徙动和脉间相位抖动问题。

一种随机跳频重频捷变雷达目标回波信号检测方法，包括如下步骤：

步骤1、对随机跳频重频捷变雷达接收的信号进行脉压处理，具体方法如下：

假设雷达发射的随机跳频重频捷变脉冲信号为：

其中T_p为脉冲宽度，τ为快时间，即距离时间，t为慢时间，且t＝[n+P(n)]T，n＝0,1,....N-1，N为相参积累时间内发射的脉冲数，T为平均脉冲重复周期，P(n)在[-α₁，α₁]内服从均匀分布，且0≤α₁≤0.5，f_c+Q(n)Δf为载波频率，f_c为平均载波频率，Q(n)Δf为跳频图案，Q(n)在[-α₂，α₂]内服从均匀分布，且0≤α₂≤0.5，Δf是频率间隔，γ为调频斜率；

对接收的基带回波信号进行脉冲压缩处理，得到：

其中σ为目标的反射系数，G为距离压缩增益，B为线性调频信号带宽，c为光速，sinc(x)＝sin(x)/x；