[发明专利]一种高速目标距离徙动校正方法

说明书

本发明涉及一种高速目标距离徙动校正方法，利用DSP与FPGA信号处理硬件平台，包含以下步骤：产生发射信号；获取回波信号；对回波信号进行下变频到基带、滤波并做FFT处理；对FFT处理信号进行相参积累，得到目标多普勒频率f_d；FPGA产生相应二相编码信号；利用FPGA中DDS核产生频率值为f_d+f_c的单一频率的补偿信号S，并进行下变频、滤波、脉压处理；DSP读取脉压处理后的值，进行测距处理。本发明方法简单，易于硬件实现，复杂度较低，处理过程计算量较小，易于实现。

技术领域

本发明涉及雷达领域，尤其涉及一种适用于相位编码体制雷达对高速目标的搜索和跟踪距离走动补偿，可应用于各类型雷达系统与雷达算法涉及领域。

背景技术

现有的校正高速目标距离走动的方法主要通过插值运算或多维度参数搜索来实现，存在运算量大、实现方式更复杂等问题，尤其目标存在加速度时，不利于雷达对高速目标的快速实时检测。

专利《一种PD雷达距离走动校正与相参积累检测》(专利申请号：201710665228.6，专利公开号：CN107329138A)提出了通过遍历搜索并获得脉冲压缩后的回波数据坐标的搬移角，利用搜索得到的搬移角对活剥数据的每个坐标进行搬移变换从而校正高速运动目标的距离走动，最后，对距离走动校正后的回波数据进行慢时间域的快速傅里叶变换以实现目标能量的相参积累检测。本发明有效校正了积累过程中距离走动，极大地提高了相参积累增益，但是角度估计值不易结算，不利用工程实现。

专利《一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法》(专利申请号：CN201810694168.5，专利公开号：CN109031274A)提出使用同时多阶数MTD滤波器，解决了不同速度目标的跨距离单元走动引起的信噪比损失问题，使用了交叉对比同时多阶数MTD滤波器，实现了对目标速度的精确测量；由于不同滤波器组积累时间不一样，所以可以减小由于目标运动导致的跨距离单元造成的信噪比损失，对于部分速度范围可以达到没有信噪比损失的情况，可以提高小目标被检测到概率，但是此方法同时使用多阶滤波器，造成系统的复杂性。不利用工程实现。

文献《基于改进Keystone变换的高速目标相参积累方法》(“现代雷达”，2016年第38卷第4期)提出了基于尺度变换的Keystone变换方法，有效地解决高速目标信号的距离走动问题，提高了对微弱回波信号的相参积累性能，有效抑制了“半盲速点”效应，提高相参积累效果。但是此算法运行时间长，数据量运算量大，不宜工程实现。

文献《一种距离走动的分段补偿方法》(“火控雷达技术”2017年第46卷第2期)提出了根据运动目标的回波特性，利用对匹配系数的调整来实现包络补偿，并通过分段补偿减少计算量。本算法需要匹配滤波的阶数会按照包络可能出现的最大时移对应的采样点数增加，会增加系统的复杂性。

传统的距离徙动校正方法分为三类：(1)包络移位插值法，利用插值算法重构采样信号的复包络，然后对包络信号进行脉间移位处理，实现包络对齐。传统的包络移位插值法在采样值较多的情况下，插值运算使得移位的运算量大大增加。(2)频域校正法，在频域上乘以延迟因子，补偿各个脉冲之间的包络走动差，在窄带系统中，频域脉冲运算量和复杂度都大于时域脉冲压缩。(3)Keystone变换法需要对脉冲压缩后的信号在快时间维进行傅里叶变换，再对频域信号进行慢时间维尺度变换，在积累脉冲数较多的情况下运算量较大。

发明内容

本发明打破传统距离徙动补偿的壁垒，利用DSP(数字信号处理器)和FPGA(现场可编程门阵列)信号处理硬件平台，旨在解决没有目标速度先验信息的条件下雷达对高速目标的探测和距离补偿后对目标的跟踪及距离和速度的测量。

为了达到上述目的，本发明提供一种高速目标距离徙动校正方法，具体步骤如下：利用DSP与FPGA信号处理硬件平台，包含以下步骤：