[发明专利]一种高动态伪码连续波雷达长时间积累方法

说明书

本发明公开了一种高动态伪码连续波雷达长时间积累方法，首先通过相邻互相关方法对目标动态进行降阶，校正了目标高动态高机动引起的码相位漂移，并降低了多普勒扩散阶数；然后通过吕氏变换校正多普勒徙动并对信号能量实现相参积累；最后通过峰值检测和一阶搜索完成目标参数估计；有效解决了伪码连续波雷达中高速高机动目标引起的码相位漂移和多普勒徙动问题，实现了长时间积累和高精度参数估计；通过相邻互相关对目标的码相位漂移进行校正，相比传统的KT方法，有效避免了速度模糊对校正的影响；采用非搜索的吕氏变换方法对码相位漂移校正后的信号进行相参积累，相比传统多维搜索的GRFT方法，大大降低了运算复杂度。

技术领域

本发明属于微波雷达测量技术领域，具体涉及一种高动态伪码连续波雷达长时间积累方法。

背景技术

在伪码连续波雷达系统中，针对低信噪比的情况，通常利用长时间积累方法提高回波信号的检测前信噪比，从而实现弱目标检测和目标参数估计。然而，高速高机动目标在长时间观测中存在码相位漂移和多普勒频率徙动等效应，导致传统的部分相关-相参积累方法无法将能量在距离-多普勒平面有效聚焦，严重影响信号积累的效果和参数估计精度。2013年，Li Yachao等在《IEEE Transactions on Aerospace&Electronic Systems》第49卷第1期第543-557页发表的《A New Algorithm of ISAR Imaging for ManeuveringTargets with Low SNR》一文中，通过Keystone变换(KT)对运动目标的跨距离单元走动进行盲校正，但该方法只能应用于速度相对较低的场景，目标高速运动产生的速度模糊会导致该方法失效，同时，KT无法解决目标高机动引起的多普勒徙动问题。2011年，Xu Jia等在《IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems》第47卷第2期第1186–1202页发表的《Radon-Fourier Transform for Radar Target Detection,I:GeneralizedDoppler Filter Bank》一文中，提出了一种基于拉东傅里叶变换(RFT)的高速目标回波相参积累方法，但该方法只能应对匀速运动目标，无法解决多普勒徙动问题。2017年，Xu Jia等在《IEEE Aerospace&Electronic Systems Magazine》第32卷第9期第48-59页发表的《Focus-before-detection radar signal processing:part I–challenges andmethods》一文中，提出了一种基于广义拉东傅里叶变换(GRFT)对高阶运动目标回波相参积累并进行参数估计的方法，但该方法需要通过多维搜索实现，计算量巨大，此外该方法还受到盲速旁瓣的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高动态伪码连续波雷达长时间积累方法，可在较低计算代价下实现伪码连续波雷达体制下高速高机动目标回波的长时间积累和参数估计。

一种伪码连续波雷达长时间积累方法，包括如下步骤：

1)对目标的回波信号进行接收并下变频至基带，伪码连续波雷达的基带接收信号表达式为：

其中，为快时间，t_n＝nT_pc(n＝0,1,2,…,N-1)为慢时间，N表示慢时间点数，根据实际需要设定；T_pc为部分相关时间，A₁为目标的后向反射系数，C(·)为伪随机码，R(·)定义为：

R(x)＝b₀+b₁x+b₂x²+b₃x³ (2)