[发明专利]一种高效的雷达动目标调频率估计方法

说明书

本申请公开了一种高效的雷达动目标调频率估计方法。所述方法的具体实施方式包括：根据动目标参数和合成孔径雷达SAR的系统参数，利用模型公式得到动目标距离脉压域信号s(η)；将动目标距离脉压域信号s(η)进行变换角度分别为α和β的Radon‑Wigner变换，并进行归一化处理，将归一化Radon‑Wigner变换结果分别与预设门限值进行比较，得到Radon‑Wigner变换结果的归一化长度；利用归一化长度计算所述动目标调频率。该实施方式通过开发变换结果的几何信息(即归一化长度)，利用两次Radon‑Wigner变换即可实现雷达动目标调频率估计，避免了传统基于搜索的调频率估计方法面临的实时性与估计精度折衷考虑难题。对比仿真实验说明，该实施方式可以同时实现高实时性和高估计精度。

技术领域

本申请涉及信号处理技术领域，具体涉及雷达动目标参数估计技术领域，尤其涉及一种高效的雷达动目标调频率估计方法，该方法可用于雷达动目标成像、动目标识别等。

背景技术

合成孔径雷达(SAR，Synthetic Aperture Radar)与地面动目标指示(GMTI,Ground Moving Target Indication)相结合，不仅可以实现高精度成像，而且将检测到的动目标定位到SAR图像上，在军用和民用领域产生了广泛的应用。其中涉及SAR成像、动目标检测、动目标参数估计、动目标定位、动目标成像、动目标识别等多项关键技术。动目标的调频率估计是动目标成像的关键，而且动目标的调频率对应其方位向速度，这些对于动目标识别具有重要作用。

动目标调频率估计主要通过搜索的方法实现。由于动目标信号为线性调频信号，利用时频分析工具(如Radon-Wigner分布、分数阶傅里叶变换等)通过搜索参数实现动目标调频率估计：即在最匹配参数时达到最大值，该最匹配参数可用于估计动目标调频率。但此类方法主要存在以下问题：(1)通过搜索估计参数，运算量较大，难以满足高实时性需求；(2)由于搜索步长对应运算量和参数估计精度，实现低运算量高实时性和高参数估计精度是矛盾的，在实际应用中需要折衷考虑。因此，研究高效的雷达动目标调频率估计方法具有重要意义。

发明内容

本申请的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种高效的雷达动目标调频率估计方法，以提高动目标调频率估计的实时性和估计精度。

本申请提供了一种高效的雷达动目标调频率估计方法，所述方法包括：

(1)根据动目标参数和合成孔径雷达SAR的系统参数，利用模型公式得到动目标距离脉压域信号s(η)，其中，η为慢时间；

(2)将所述动目标距离脉压域信号s(η)进行Wigner-Ville变换，得到动目标距离脉压域信号的Wigner-Ville变换结果S(η,f)，根据关注的动目标速度确定α和β，对动目标距离脉压域信号的Wigner-Ville变换结果S(η,f)，进行角度分别为α和β的Radon变换，即分别得到Radon-Wigner变换结果S_R(ρ,α)向量和S_R(ρ,β)向量，其中，f表示多普勒频率，ρ表示Radon-Wigner变换结果的距离维；

(3)对Radon-Wigner变换结果S_R(ρ,α)向量和S_R(ρ,β)向量分别进行归一化处理，得到归一化Radon-Wigner变换结果向量和向量，其中，

在此，max(S_R(ρ,α))和min(S_R(ρ,α))分别表示取向量S_R(ρ,α)中的最大值和最小值操作，max(S_R(ρ,β))和min(S_R(ρ,β))分别表示取向量S_R(ρ,β)中的最大值和最小值操作。