[发明专利]基于双雷达距离像融合的目标角分辨方法

说明书

一种基于双雷达距离像融合的目标角分辨方法，属于雷达信号处理技术领域。本发明针对现有逆合成孔径雷达成像技术在获取视线横向距离坐标时，受限于目标相对于雷达的转动角度的问题。包括：将两个雷达相互垂直放置，取各自探测视野内目标的原始回波数据；对于每个雷达：将原始回波数据中每一个脉冲快时间加窗处理后进行傅里叶变换，得到单个脉冲的频域下一维距离像；由每一幅频域下一维距离像结合雷达照射范围中所占宽度，得到角度距离像；再进行变换得到变换后角度距离像；将径向雷达的变换后角度距离像旋转九十度，与横向雷达的变换后角度距离像叠加，进行融合，得到目标角。本发明可实现目标的径向距离与横向距离的高分辨。

技术领域

本发明涉及基于双雷达距离像融合的目标角分辨方法，属于雷达信号处理技术领域。

背景技术

雷达通过发射宽带信号(77GHz毫米波雷达带宽B可达2GHz以上)经匹配滤波或脉冲压缩技术可获得目标距离高分辨，其距离分辨率为C/2B＝0.075m，其中C为光速，从而可获得雷达视线方向的高分辨一维距离像。每个脉冲或调频信号周期对应一幅距离像。一维距离像表述了目标三维空间散射在雷达视线上的投影分布。雷达信号积累时间与目标在雷达波束中的驻留时间有关。假如雷达信号处理时间为P个chirp周期，则通过两维快速傅里叶变换可获得运动目标距离-速度谱(RV谱)。

目标在三维空间中存在着三维坐标，但在单个雷达视线范围内仅仅能够观测到其二维坐标，分别为沿着雷达视线的径向距离坐标和垂直于雷达视线的横向距离坐标。由于雷达发射宽带信号，因此在径向距离能够获得高距离分辨率，但是横向距离单从距离像无法获得或者提高距离分辨率。因此在一个雷达视线中，无法将两个或多个处于同一个横向距离的目标区分开来，距离像上体现的是一根距离像线。

想要获得横向距离的高分辨率，现有技术利用不同横向距离的目标相对于雷达的转动获得不同的多普勒，再将不同的多普勒对应到相应的横向距离来获得横向距离的高分辨率，即采用逆合成孔径雷达成像技术获得横向距离的高分辨率。但是存在如下问题：

1、如果旋转的角度即积累角度不够，依然无法获取较高的横向距离分辨率；

2、如果目标与雷达之间没有旋转，例如目标沿着雷达视线方向运动，则现有方法无法使用。

发明内容

针对现有逆合成孔径雷达成像技术在获取视线横向距离坐标时，受限于目标相对于雷达的转动角度的问题，本发明提供一种基于双雷达距离像融合的目标角分辨方法。

本发明的一种基于双雷达距离像融合的目标角分辨方法，包括，

将两个雷达相互垂直放置，每个雷达分别获取各自探测视野内目标的原始回波数据；

对于每个雷达：将原始回波数据中每一个脉冲快时间加窗处理后进行傅里叶变换，得到单个脉冲的频域下一维距离像；将每一幅频域下一维距离像中每一个距离采样点对应的目标径向距离换算到雷达探测扇形区域内相应的位置处，根据雷达探测照射波束宽度和所有目标径向距离计算所有目标径向距离在雷达照射范围中所占宽度，得到角度距离像；

将角度距离像中与一维距离像中距离采样点对应位置的幅值全部用一维距离像中相应的幅值代替；得到每个雷达的变换后角度距离像；

将两个雷达中一个作为径向雷达，另一个作为横向雷达；将径向雷达的变换后角度距离像旋转九十度，与横向雷达的变换后角度距离像叠加，进行融合，得到目标角。

根据本发明的基于双雷达距离像融合的目标角分辨方法，

所述得到单个脉冲的频域下一维距离像的过程包括：

假设目标径向距离为R_t，原始回波数据为：