[发明专利]一种基于高超声速平台的前斜视多通道SAR-GMTI杂波抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于高超声速平台的前斜视多通道SAR‑GMTI杂波抑制方法，包括：建立高超声速平台前斜视多通道SAR‑GMTI几何模型，并得到雷达与运动目标斜距历程及运动目标初始回波信号；对运动目标初始回波信号进行快时间向FFT操作，得到快时间频域回波信号以及快时间频域‑慢时间时域回波信号；根据快时间频域‑慢时间时域回波信号得到快时间压缩‑慢时间CFT域回波信号；根据快时间压缩‑慢时间CFT域回波信号得到运动目标粗略聚焦信号和杂波粗略聚焦信号；确定快时间压缩‑慢时间CFT域回波信号中运动目标信号垂直航迹向的运动参数；得到运动目标提取因子；根据运动目标提取因子得到无模糊运动目标信号。该方法可有效提高回波信号的信杂噪比。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，特别涉及一种基于高超声速平台的前斜视多通道SAR-GMTI杂波抑制方法。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)可以对目标场景实现快时间向和慢时间向二维高分辨率成像，然而在实际目标成像过程中，运动目标信号会被强杂波信号所淹没。合成孔径雷达-地面运动目标检测(synthetic aperture radar-ground movingtarget imaging，SAR-GMTI)可以通过抑制杂波信号来有效保留运动目标信号。

与传统飞机不同，高超声速飞行器(hypersonic vehicle，HSV)飞行海拔高度介于飞机与卫星之间。因此，HSV载雷达系统比机载雷达系统具有更大的探测范围和更低的功率需求，HSV载雷达系统比机载雷达系统的探测区域更加灵活。另外，HSV具有强大的机动性能，可以在1-2小时内完成对敌方目标的精确打击。由于其强大的突防和远程战场探测能力，已经成为了军事领域的研究热点。

传统的正测视雷达系统斜视角为零，雷达波束扫描能力受到一定限制。而前斜视工作模式可以使得信号扫描策略更灵活，雷达系统的探测区域也得到的扩展，并且前斜视可以探测雷达平台前方的远距离区域，提前发现可疑目标，增强雷达平台的安全性。因此HSV平台前斜视工作模式相比于正测视工作模式有更大的工程实践价值。

高超声速平台的高速运动特性造成了两方面问题：一方面，导致了回波信号存在多普勒模糊，单通道雷达系统无法提供足够的通道自由度用于抑制杂波以及运动目标的模糊分量，因此，多通道雷达系统才能抑制杂波和运动目标模糊分量，提取出真实的运动目标信号；另一方面，导致了回波信号存在快时间和多普勒展宽更为严重，空时自适应方法(space and time adaptive processing，STAP)的杂波抑制方法性能下降。因此需要先进行快时间走动矫正，并补偿三阶相位误差的影响，以保证杂波抑制性能的稳定。

杂波抑制的同时需要提取运动目标，调频傅里叶变换(Chirp Fouriertransform，CFT)相比于傅里叶变换(Fourier transform，FFT)可以对信号进行压缩处理，得到不模糊的运动目标信号。垂直航迹向的运动参数导致了运动目标和静止杂波的位置所对应的方向存在偏差量。在实际情况下，杂波位置的方向已知，运动目标的运动参数是未知量。因此，在杂波抑制过程中无法在运动目标实际方向上精确的提取运动目标，这将导致回波信号的信杂噪比降低。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提出一种基于高超声速平台的前斜视多通道SAR-GMTI杂波抑制方法，为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

本发明提供了一种基于高超声速平台的前斜视多通道SAR-GMTI杂波抑制方法，所述方法包括：

步骤1：建立高超声速平台前斜视多通道SAR-GMTI几何模型，并得到雷达与运动目标斜距历程以及运动目标初始回波信号；

步骤2：对所述运动目标初始回波信号进行快时间向FFT操作，得到快时间频域回波信号，并且将所述雷达与运动目标斜距历程代入所述快时间频域回波信号得到快时间频域-慢时间时域回波信号；