[发明专利]一种针对高阶机动目标雷达回波的检测方法

说明书

本发明公开了一种针对高阶机动目标雷达回波的检测方法，该方法首先采用子带双频共轭处理降低合成信号的等效频率，然后通过对距离、速度、加速度和加加速度的联合搜索实现对合成信号的数据抽取，再沿抽取的运动轨迹采用调频率‑二次调频率变换进行相参积累，该方法能够同时实现距离徙动校正和多普勒扩散补偿，从而获得精确的参数估计结果。

技术领域

本发明属于雷达测量技术领域，具体涉及一种针对高阶机动目标雷达回波的检测方法。

背景技术

因在通信、声纳和电子情报侦察等领域的广泛应用，高速机动目标的长时间积累和参数估计问题越来越受到重视。但是在长时间积累过程中，高速机动目标出现的距离徙动和多普勒扩散问题会引入积累损失，进而影响目标参数估计精度。在1990年《Proceedings of the IEEE 1990 National Aerospace and Electronics Conference》第210页至214页，Wu X等人发表的“Simultaneous imaging of multiple targets in aninverse synthetic aperture radar”一文中提出了对多目标采用最大似然估计方法进行参数估计和运动补偿，虽然能提供较高的多目标分辨能力，但需要进行多维参数搜索，计算量大。在2012年《IEEE Transactions on Signal Processing》第60卷第12期第6190页至6201页，Xu J等人发表的“Radon-Fourier transform for radar target detection(I):generalized Doppler filter bank”一文中提出了一种新的积累算法—检测前聚焦算法，该算法可同时解决运动目标的距离徙动和多普勒扩散问题，实现相参积累。但是，该算法盲速旁瓣问题突出，严重影响目标的能量积累，并且由于需要对多维参数进行联合搜索，计算量巨大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种针对高阶机动目标雷达回波的检测方法，能够对目标的距离徙动和多普勒扩散进行补偿，同时能够解决盲速旁瓣问题并获得精确的参数估计结果。

一种针对高阶机动目标雷达回波的检测方法，包括如下步骤：

步骤1、对雷达回波数据进行脉压处理，具体方法如下：

假设观测场景中存在K个点目标，针对第k个目标，雷达发射线性调频信号表达式为：

其中，T_p为脉冲宽度，f_c为载波频率，γ为调频斜率，τ为快时间，即距离时间，t为慢时间，且t＝nT，n＝0,1,....N-1，N为相参积累时间内发射的脉冲数，T为脉冲重复周期；

雷达接收信号经下变频和距离脉冲压缩处理后变为：

其中，σ_0k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，λ＝c/f_c为波长。

忽略目标的三阶以上运动参数引起的距离徙动和多普勒频谱展宽，雷达到第k个点目标的瞬时斜距为：

其中目标在t₀时刻的距离、速度、加速度和加加速度的3阶运动参数为

将式(3)代入式(2)得：

步骤2、首先将式(2)变换到距离频率域，并将其分为两个子带信号，使得其中一个子信号的频域范围为另一个子信号的频域范围为然后分别将这两个信号进行距离向频移Δf_r/2，得到两个子带信号经过距离向频移后的时域信号分别为：