[发明专利]基于分数阶傅里叶变换的雷达目标速度快速估计方法在审

专利信息
申请号: 202010456299.7 申请日: 2020-05-26
公开(公告)号: CN111781591A 公开(公告)日: 2020-10-16
发明(设计)人: 张学攀;刘露;王成;梁健 申请(专利权)人: 中国空间技术研究院
主分类号: G01S13/58 分类号: G01S13/58;G01S13/62;G01S13/90
代理公司: 北京国坤专利代理事务所(普通合伙) 11491 代理人: 赵红霞
地址: 100194 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 基于 分数 傅里叶变换 雷达 目标 速度 快速 估计 方法
【权利要求书】:

1.基于分数阶傅里叶变换的雷达目标速度快速估计方法,其特征在于,所述方法包括:

根据雷达目标参数和合成孔径雷达SAR的系统参数,利用模型公式得到雷达目标方位向信号s(η),其中,η为慢时间;

根据关注的雷达目标速度范围和合成孔径雷达SAR的系统参数,确定分数阶傅里叶变换角度α和β;

对所述雷达目标方位向信号s(η)进行变换角度分别为α和β的分数阶傅里叶变换FRFT,即分别得到FRFT结果Fα(u)向量和Fβ(u)向量,其中,u表示FRFT变换域;

根据FRFT结果Fα(u)向量和Fβ(u)向量得到对应的门限Hα和Hβ,进而得到变换角度分别为α和β的FRFT结果的投影长度Lα和Lβ

由计算所述雷达目标调频率,其中,fsa为脉冲重复频率,Ta为合成孔径时间,进而计算所述雷达目标的方位向速度为其中,R0为所述雷达目标到雷达平台运行轨迹的最近距离,λ为合成孔径雷达系统中心频率对应的波长,v为所述雷达平台的运行速度。

2.根据权利要求1所述的基于分数阶傅里叶变换的雷达目标速度快速估计方法,其特征在于,所述根据雷达目标参数和合成孔径雷达SAR的系统参数,利用模型公式得到雷达目标方位向信号s(η),包括如下步骤:

不考虑由于所述雷达目标的速度导致的距离徙动影响,按照如下模型公式得到所述雷达目标方位向信号s(η):

其中,A为所述雷达目标距离脉压域信号的幅值,R0为所述雷达目标到雷达平台运行轨迹的最近距离,λ为合成孔径雷达系统中心频率对应的波长,v为所述雷达平台的运行速度,va为所述雷达目标的方位向速度,η为慢时间,η0=x0/(v-va),x0为所述雷达目标在η=0时刻相对于雷达平台方位位置,Ta为合成孔径时间,j为虚部符号,π为圆周率,exp为指数函数。

3.根据权利要求1所述的基于分数阶傅里叶变换的雷达目标速度快速估计方法,其特征在于,所述根据关注的雷达目标速度范围和合成孔径雷达SAR的系统参数,确定分数阶傅里叶变换角度α和β,包括如下步骤:

假设关注的雷达目标方位向速度范围为va∈[va1,va2];

根据合成孔径雷达系统参数(v,λ,R0),以及雷达目标方位向速度与雷达目标调频率的关系γa=-2(v-va)2/λR0,得到雷达目标的调频率范围γa∈[γa1a2],其中,γa为动目标调频率,R0为所述雷达目标到所述雷达平台运行轨迹的最近距离,λ为合成孔径雷达系统中心频率对应的波长,v为所述雷达平台的运行速度;

根据雷达目标调频率与其时频角度θ的关系γa=-tanθ·fsa/Ta,可以得到雷达目标时频角度的范围为θ∈[θ12],其中,fsa为脉冲重复频率,Ta为合成孔径时间;

根据关系式α≤θ1和β≥θ2,进而在该范围内选择确定α和β。

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