[发明专利]多假设模糊匹配Radon变换的高重频雷达高速机动目标检测方法

说明书

本发明隶属于雷达微弱目标检测研究领域，适用于解决高重频模式下高速机动目标扫描帧之间非相参积累时面临的距离模糊问题。针对高重频模式下高速机动目标扫描帧之间非相参积累时面临的距离模糊问题，提供了一种多假设模糊匹配Radon变换的高重频雷达高速机动目标检测方法，通过多假设模糊匹配Radon变换，实现高重频模式下高速机动目标信号能量积累的同时解模糊。该方法拓展了Hough变换、多项式Radon变换等方法对模糊折叠情况下的轨迹积累检测；与现有量测周期延拓后再进行Hough变换的方法相比，需要的存储空间小、检测概率高。

技术领域

本发明隶属于雷达微弱目标检测研究领域，适用于解决高重频模式下高速机动目标扫描帧之间非相参积累时面临的距离模糊问题。

背景技术

临近空间高超声速导弹是一种新的战略武器，其速度快、机动性强、隐身性好，给雷达预警探测及防空制导带来了新的挑战。为了实现高速低可观测目标的稳定探测跟踪，增加脉冲积累时间以提高信噪比是近年来的研究热点，大多数研究主要集中在相参积累方面，主要针对高速目标长时间积累中面临的跨距离单元走动和跨多普勒单元走动问题开展研究，其中Keytone、Radon-Fourier变换等方法可以实现高速引起的距离走动的位移补偿。分数阶傅里叶变换、S-method等方法可以对目标径向的机动引起的相位走动进行补偿。针对高速目标可能存在的更为复杂的距离、多普勒同时跨门走动问题，又有学者提出和研究了Chirp-Fourier Transform变换、Radon-fractional Fourier变换、Radon-linearcanonical变换、Radon-Lv’s distribution变换、广义Radon-Fourier变换(GRFT)、自适应Radon-Fourier变换、Radon-S变换，以及本文作者先期研究中提出的Polynomial Radon-Polynomial Fourier变换等联合补偿的方法。由于目标运动导致回波信号发生变化和起伏，因此相参积累的时间也受到了限制，因此，在相参积累基础上进一步进行扫描帧之间的非相参积累是提高检测概率的又一有力手段。其中，Hough变换的方法被广泛使用于扫描帧间的积累。由于Hough变换只能实现直线轨迹的检测，因此，在目标高速和高机动时性能会有所下降。

由于临近空间高超声速目标可能的距离范围比较大，如果采用传统的无模糊的低重频模式，相参积累时间内脉冲积累次数将受到很大限制。因此为了进一步的实现动目标的检测概率，雷达可以采用中、高重频，来增加单位时间内脉冲积累数，从而提高检测概率。但是雷达采用中高重频时，远距离目标距离量测会发生折叠，使得距离测量数据存在模糊，而对于高速目标距离走动和低可观测的影响，传统的中国余数法无法有效解决模糊问题。对于微弱目标解模糊问题的研究，现有的研究大多集中在机载脉冲多普勒雷达对地或对海探测中，有学者提出了先将量测进行周期延拓，利用Hough变换的实现量测的积累和检测，但是该方法由于需要将量测进行延拓，会极大的增加存储空间和计算量，同时由于Hough变换的直线限制，也难以适应高超声速目标可能存在的径向高机动问题。

本文针对高重频雷达探测高超声速目标时可能存在的距离模糊、高速、高机动问题，提出了多假设模糊匹配Radon变换的非相参积累检测方法，利用该方法，可以实现高重频下高超声速目标的扫描帧间的连续非相参积累检测，该方法还可以与其它长时间相参积累方法结合构成混合积累模型进行应用，进而提高雷达对高超声速低可观测目标的检测跟踪的稳定性。

发明内容

针对高重频模式下高速机动目标扫描帧之间非相参积累时面临的距离模糊问题，提供了一种多假设模糊匹配Radon变换的高重频雷达高速机动目标检测方法，通过多假设模糊匹配Radon变换，实现高重频模式下高速机动目标信号能量积累的同时解模糊。本发明解决所述技术问题，采用技术方案步骤如下：

1.多假设模糊匹配Radon变换的高重频雷达高速机动目标检测方法，其特征在于包括以下技术措施：

步骤一、将雷达量测空间进行离散化处理，具体方法如下：