[发明专利]基于数字阵列雷达的波束内密集多目标超分辨实现方法

说明书

本发明提供了一种基于数字阵列雷达的波束内密集多目标超分辨实现方法。该方法包括：对多通道的回波数据进行一维距离像恒虚警检测，分辨出多个不同距离的目标；对每个目标距离单元的回波数据进行多脉冲FFT得到每个目标距离单元的距离多普勒域数据，根据距离多普勒域数据分辨出距离单元相同、速度不同的多个目标；对每个目标单元多个通道的距离多普勒域数据进行FFT和空间频率CFAR检测，分辨距离、速度均相同，角度不同的多个目标。本发明的方法能够从回波数据中较好的分辨出波束内距离、速度和角度相近的多个目标,实现密集多目标的超分辨检测。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种基于数字阵列雷达的波束内密集多目标超分辨实现方法。

背景技术

数字阵列雷达(DAR)目标探测技术是一种先进的雷达目标探测技术。在雷达目标探测技术中，密集临近多目标的分辨尤为困难，是雷达目标探测领域一项难点。

目前，雷达目标检测与分辨技术主要有基于一维距离像的恒虚警检测技术、基于和差波束的比相测角技术和基于阵列波束扫描的目标角度估计等技术。上述目标分辨技术，都有一定的缺点。基于一维距离像的恒虚警检测技术无法实现波束内距离相同的多个目标分辨；基于和差波束的比相测角和基于阵列波束扫描的目标角度估计技术无法分辨角度相近的多个目标，当多个目标之间的距离小于一个距离单元间隔或角度小于半功率波束宽度时，上述方法都不能对空间中多个密集目标进行正确区分与分辨。

综上所述，如何从阵列雷达体制和空间目标回波的本质出发，提出对空间密集临近多目标的分辨检测算法是一项亟待解决的问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种基于数字阵列雷达的波束内密集多目标超分辨实现方法，以实现对空间密集临近多目标进行有效地分辨。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种基于数字阵列雷达的波束内密集多目标超分辨实现方法，包括：

对多通道的回波数据进行一维距离像恒虚警检测，检测出距离不同的多个目标；

对每个目标距离单元的多个脉冲回波数据进行FFT得到距离多普勒域数据，对距离多普勒域数据进行CFAR检测,分辨出距离单元相同、速度不同的多个目标；

对每个目标多个通道的距离多普勒单元数据进行FFT和空间频率CFAR检测，分辨距离、速度均相同，角度不同的多个目标。

优选地，所述的对多通道的回波数据进行一维距离像恒虚警检测，检测出距离不同的多个目标，包括：

对单脉冲多通道的回波数据进行数字波束合成处理，对波束合成后的回波数据进行匹配滤波，得到一维距离像数据；

将所述一维距离像数据中的每个距离单元的回波数据进行一维距离恒虚警检测，分辨出回波数据中包含的多个不同距离的目标。

优选地，所述的对每个目标距离单元的多个脉冲回波数据进行FFT得到距离多普勒域数据，对距离多普勒域数据进行CFAR检测,分辨出距离单元相同、速度不同的多个目标，包括：

对每个目标距离单元处来自同一通道的多个脉冲数据进行FFT，得到每个目标距离单元处距离多普勒数据S_rd(n)，表示为：

S_rd(n)＝F(S(k))n＝1,2,…,N (1)

式(1)中，S(k)＝[s₁(k) s₂(k) … s_N(k)]，s_n(k)代表第n个脉冲的第k距离单元处的一维距离像复数据，n＝1,2,…,N，F(·)表示傅里叶变换算子，N为相干处理脉冲数；