[发明专利]一种基于相参雷达的非相参积累方式的目标探测方法

说明书

本发明公开了一种基于相参雷达的非相参积累方式的目标探测方法，该方法包含：S1、采样得到一帧二维回波数据；S2、对S1的每个数据进行脉冲压缩；S3、对S2的数据进行距离走动校准；S4、对S3的数据进行相参积累；S5、重复S1～S4，得到多帧相参积累数据；S6、将S5得到的多帧相参积累数据进行帧间对齐；S7、将帧间对齐后的多帧相参积累数据进行非相参积累；S8、基于S7的非相参积累的数据进行目标检测。其优点是：该方法采用基于脉间自相关法实现距离走动校准，实现了对长时间相参积累的运动目标的检测；该方法将相邻多帧之间的二维数据平面进行峰值目标对齐后，进行非相参积累，再进行目标检测，达到了提升信噪比的目的，该方法同时还能实现目标速度估计。

技术领域

本发明涉及目标探测技术领域，具体涉及一种基于相参雷达的非相参积累方式的目标探测方法。

背景技术

天基告警雷达是天基雷达发展的一个重要的应用领域。天基告警雷达实现动目标指示功能具有重要的意义，其目标检测方法已成为雷达信号处理研究的热点。微弱目标能量的积累是提高回波信噪比、实现微弱目标检测的主要研究方向。而受限于天基雷达轻量化、低功耗的设计要求，其发射功率、天线增益等均受到限制，在进行目标告警的时候，往往通过长时间相参积累实现能力累积，实现远距离探测的目标。而作为告警雷达，往往先验知识较少，无法获得目标的速度等先验信息。这就对目标探测带来的两大方面的困难，一方面，长时间相参积累的条件下，对于运动速度未知的运动目标来说，在积累的周期之内，会存在距离走动、相位走动等问题。另一方面，天基雷达轻量化和低功耗的设计原则下，雷达系统的总资源受限，在进行探测的时候，往往检测信噪比并不高，需通过信息处理的方法进一步提升检测信噪比，提升雷达系统的目标检测概率。

针对第一个问题，即长时间相参积累的条件下运动速度未知的运动目标的距离和相位走动问题，目前常用的算法，有keystone算法等。但是这些算法运算量巨大，在天基雷达实时处理平台上的应用受限制。同时，对于天基告警雷达，若运动速度未知，且存在多普勒频率折叠的问题，这对距离走动补偿和相位补充也增加了难度。在目标的运动信息未知的情况下，如果要通过积累的方法得到目标的速度信息，通常方法是，首先设定很大的速度搜索范围和一定的速度搜索步长，然后依据计算得到的每个搜索速度会造成的回波包络走动数目，对脉冲回波进行包络循环移位，再对进行包络循环移位后的脉冲回波做非相参积累，最后将每个可能的搜索速度所积累的结果进行比较，最大的积累结果对应的速度即为目标的速度估计值。这样做的结果是需要以很高的搜索运算量为代价。

另一方面，需通过信息处理的方法进一步提升检测信噪比。对于相参雷达而言，脉冲压缩、相参积累是常规的提升信噪比的信号处理方法。如何最大化利用多帧之间回波数据，进一步提升目标检测性能，是可以做进一步研究的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于相参雷达的非相参积累方式的目标探测方法，重点在于解决天基告警雷达下对运动目标和小目标的探测问题，在目标速度未知的条件下，该方法采用基于脉间自相关法实现距离走动校准，实现对长时间相参积累的运动目标的检测；同时该方法可利用距离走动信息进行目标速度的初步估计；对校准后的数据进行相参积累，得到积累后的二维数据平面；将相邻多帧之间的二维数据平面进行峰值目标对齐后，进行非相参积累，再进行目标检测，达到提升信噪比的目的，提升告警雷达的目标检测概率。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于相参雷达的非相参积累方式的目标探测方法，包含：

S1、采样得到一帧二维回波数据；

S2、对步骤S1的二维回波数据的每个脉冲的采样数据进行脉冲压缩；

S3、对脉冲压缩后的数据进行距离走动校准；

S4、对距离走动校准后的数据进行相参积累；

S5、重复步骤S1～S4，得到多帧相参积累数据；