[发明专利]PD雷达探测高超声速目标的距离和速度模糊互解方法

说明书

本发明公开了一种PD雷达探测高超声速目标的距离和速度模糊互解方法，属于雷达数据处理领域。当PD雷达用于探测跟踪临近空间高超声速目标时，由于目标运动速度快，改变重频时目标可能已移动到其它距离单元，出现目标回波“跨距离门”的问题，从而使得基于中国余数定理和多重频的解模糊方法无法解得正确的目标距离和速度。本发明提出的PD雷达探测高超声速目标的距离和速度模糊互解方法立足于解决此类问题，该方法采用单重频即可实现距离和速度解模糊，有效克服现有基于中国余数定理和多重频的解模糊方法的应用局限性，适用于PD雷达距离和速度同时模糊条件下对临近空间高超声速目标的探测和跟踪，因此具有较强的工程应用价值和推广前景。

技术领域

本发明涉及一种雷达数据处理方法，特别是涉及一种脉冲多普勒(PD)雷达探测高超声速目标的距离和速度模糊互解方法，适用于PD雷达距离和速度同时模糊条件下对临近空间高超声速目标的探测和跟踪。

背景技术

脉冲多普勒(PD)雷达可具有低、中、高三种脉冲重复频率(PRF)的工作模式，当其采用低/中脉冲重复频率(L/MPRF)的工作模式探测临近空间高超声速目标时，雷达对目标的距离和速度量测均存在测量模糊，即雷达测得的目标径向距离和径向速度并不能反映目标的真实径向距离和径向速度。为了解测量模糊，PD雷达通常恰当的选择一组PRF同时或交替工作，然后利用各脉冲重复频率下得到的目标回波数据进行解算，得到真实的目标距离和速度信息。目前，现有雷达通常采用基于中国余数定理和多重频的解模糊方法。该方法主要通过以下步骤实现：

(1)获取雷达模糊量测数据；

(2)求取N个重复周期T₁,T₂,...,T_N的距离量化数为m₁,m₂,...,m_N；

(3)判断m₁,m₂,...,m_N是否满足两两互质条件，如果满足，执行(4)；否则算法失败；

(4)利用中国余数定理和各重复频率对应的目标数据解距离和速度模糊。

当PD雷达用于探测跟踪临近空间高超声速目标时，基于中国余数定理和多重频的解模糊方法具有以下缺陷：由于临近空间高超声速目标运动速度快，改变重频时目标可能已移动到其它距离单元，出现目标回波“跨距离门”的问题，从而使得中国余数定理无法解得正确的目标距离和速度。因此，基于中国余数定理和多重频的解模糊方法不适应于PD雷达对临近空间高超声目标探测跟踪。

发明内容

本发明的目的是提出一种PD雷达探测高超声速目标的距离和速度模糊互解方法，克服基于中国余数定理和多重频的解模糊方法不适应于PD雷达对临近空间高超声目标探测跟踪的局限性。

本发明提出的PD雷达探测高超声速目标的距离和速度模糊互解方法的技术方案包括以下步骤：

步骤1：变量初始化

(1)以T、PRF、λ、R_u,max和v_u,max分别表示雷达的采样周期、脉冲重复频率、载波波长、最大不模糊距离和最大不模糊速度；

(2)以R_k、v_r,k、v_t,k和θ_v分别表示k时刻目标的径向距离、径向速度、切向速度和航向；

(3)函数floor(x,y)表示取不大于x/y的最大整数；

(4)K表示雷达探测总时间；

(5)L表示半滑窗的长度；

(6)令k的初始值为0；

步骤2：模糊量测获取