[发明专利]天基雷达空间运动目标检测和参数估计方法及系统

权利要求书

1.一种天基雷达空间运动目标检测和参数估计方法，其特征在于，包括：

步骤S1：对雷达回波进行预处理得到基带回波信号；

步骤S2：基于多普勒模糊和多普勒失真信号的回波特性，构造相应的相位补偿函数，利用相位补偿函数对基带回波信号进行补偿，同时消除多普勒模糊和多普勒谱失真的影响；

步骤S3：对消除多普勒模糊和多普勒失真的基带回波信号执行Keystone变换完成线性距离走动矫正；

步骤S4：完成距离矫正后，构造加速度匹配滤波器组消除剩余的距离弯曲和多普勒扩展；

步骤S5：完成距离走动和多普勒扩展矫正后，利用二维傅里叶变换完成最终相参积累结果；

所述步骤S4中加速度匹配滤波器组包括：

其中，表示搜索的加速度；τ_m表示新的方位时间变量；f_r表示距离频率变量；j表虚数单位；f_c表示信号载频；c表示光速。

2.根据权利要求1所述的天基雷达空间运动目标检测和参数估计方法，其特征在于，所述步骤S1包括：对雷达回波进行包括距离压缩和下调频处理得到基带回波信号。

3.根据权利要求1所述的天基雷达空间运动目标检测和参数估计方法，其特征在于，所述步骤S2中构造相位补偿函数对基带回波信号进行补偿包括：

其中，表示搜索的多普勒谱失真数；f_r表示距离频率变量；t_m表示方位时间变量；表示搜索的速度模糊数；j表示虚数单位；f_c表示信号载频；PRF表示脉冲重复频率；T_a表示方位积累时间，下标comp表示补偿函数；下标v表示速度；下标β表示加速度。

4.根据权利要求1所述的天基雷达空间运动目标检测和参数估计方法，其特征在于，所述步骤S5中利用二维傅里叶变换完成最终相参积累结果包括：

其中，A′表示积累后的幅度；B表示信号带宽；t_r表示距离快时间变量；R₀表示目标初始斜距；c表示光速；T_a表示方位积累时间；f_m表示多普勒频率变量；λ表示信号波长；v′_b表示基带速度。

5.一种天基雷达空间运动目标检测和参数估计系统，其特征在于，包括：

模块M1：对雷达回波进行预处理得到基带回波信号；

模块M2：基于多普勒模糊和多普勒失真信号的回波特性，构造相应的相位补偿函数，利用相位补偿函数对基带回波信号进行补偿，同时消除多普勒模糊和多普勒谱失真的影响；

模块M3：对消除多普勒模糊和多普勒失真的基带回波信号执行Keystone变换完成线性距离走动矫正；

模块M4：完成距离矫正后，构造加速度匹配滤波器组消除剩余的距离弯曲和多普勒扩展；

模块M5：完成距离走动和多普勒扩展矫正后，利用二维傅里叶变换完成最终相参积累结果；

所述模块M4中加速度匹配滤波器组包括：

其中，表示搜索的加速度；τ_m表示新的方位时间变量；f_r表示距离频率变量；j表示虚数单位；f_c表示信号载频；c表示光速。

6.根据权利要求5所述的天基雷达空间运动目标检测和参数估计系统，其特征在于，所述模块M1包括：对雷达回波进行包括距离压缩和下调频处理得到基带回波信号。

7.根据权利要求5所述的天基雷达空间运动目标检测和参数估计系统，其特征在于，所述模块M2中构造相位补偿函数对基带回波信号进行补偿包括：

其中，表示搜索的多普勒谱失真数；f_r表示距离频率变量；t_m表示方位时间变量；表示搜索的速度模糊数；j表示虚数单位；f_c表示信号载频；PRF表示脉冲重复频率；T_a表示方位积累时间，下标comp表示补偿函数；下标v表示速度；下标β表示加速度。

8.根据权利要求5所述的天基雷达空间运动目标检测和参数估计系统，其特征在于，所述模块M5中利用二维傅里叶变换完成最终相参积累结果包括：

其中，A′表示积累后的幅度；B表示信号带宽；t_r表示距离快时间变量；R₀表示目标初始斜距；c表示光速；T_a表示方位积累时间；f_m表示多普勒频率变量；λ表示信号波长；v′_b表示基带速度。