[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

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F_α(u)向量和F_β(u)向量，其中，u表示FRFT变换域；

根据FRFT结果F_α(u)向量和F_β(u)向量得到对应的门限H_α和H_β，进而得到变换角度分别为α和β的FRFT结果的投影长度L_α和L_β；

由计算所述雷达目标调频率，其中，f_sa为脉冲重复频率，T_a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，v_a为所述雷达目标的方位向速度，η为慢时间，η₀＝x₀/(v-v_a)，x₀为所述雷达目标在η＝0时刻相对于雷达平台方位位置，T_a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v_a∈[v_a1,v_a2]；

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γ_a＝-2(v-v_a)²/λR₀，得到雷达目标的调频率范围γ_a∈[γ_a1,γ_a2]，其中，γ_a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γ_a＝-tanθ·f_sa/T_a，可以得到雷达目标时频角度的范围为θ∈[θ₁,θ₂]，其中，f_sa为脉冲重复频率，T_a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。