[发明专利]调频步进雷达复合测速运动补偿方法

摘要

本发明公开了一种调频步进雷达复合测速运动补偿方法，主要解决传统方法测速精度低、不模糊速度范围小及计算量大的问题。其过程是：(1)雷达交替发射脉冲多普勒PD信号和调频步进信号；(2)对PD回波信号做快速傅立叶变换FFT，并利用恒虚警检测方法获得目标的多普勒频率，进而计算出目标速度；(3)对调频步进信号的线性调频chirp子脉冲回波数据进行脉冲压缩；(4)利用PD信号测得的目标速度对脉冲压缩后的调频步进信号进行运动补偿。本发明与传统的测速方法相比，能够避免出现距离模糊和速度模糊，并且测速精度能够满足一次相位速度补偿精度要求，而且在整个处理过程中仅涉及到FFT运算，计算时间快，易于工程实现，可用于目标成像与雷达精确制导。

主权项

1.一种调频步进雷达复合测速运动补偿方法，包括如下步骤：(1)雷达发射由脉冲多普勒PD信号u₁(t)和调频步进信号u₂(t)组成的复合信号u₃(t)：u3(t)=u1(t)+u2(t)]]>=Σm=0M-1rect(t-mTr′T1′)ej2πf0(t-mTr′)+Σn=0N-1rect(t-nTr-MTr′T1)ejπk(t-nTr-MTr′)2ej2πnΔf(t-nTr-MTr′)ej2πf0(t-nTr-MTr′)]]>其中：M为PD信号的脉冲个数，M≥2NT_r/T′_r，N为频率步进数，N≥c/(2ΔfΔr)，c为光速，Δf为频率步进值，Δf≤c/(2E)，E为目标径向最大长度，Δr为雷达的距离分辨率，T_r为调频步进信号的脉冲重复周期，T_r≥2R_max/c，R_max为雷达最大作用距离，T′_r为PD信号的脉冲重复周期，T′_r≤c/(2f₀v_max)，f₀为发射信号载频，v_max为目标的最大不模糊速度，m＝0，1，2，L，M-1为第m个PD信号，t为时间变量，T′₁为PD信号的子脉冲时宽，n＝0，1，2，L，N-1为第n个调频步进chirp子脉冲信号，T₁为调频步进信号的子脉冲时宽，k＝B₁/T₁为调频率，B₁为线性调频chirp子脉冲带宽，αΔf＜B₁＜αc/(2E)，α为加海明窗进行脉冲压缩时的主瓣覆盖宽度展宽系数，α＝1.47；(2)对u₁(t)的回波信号做快速傅里叶变换FFT，并利用恒虚警检测方法获得目标的多普勒频率f_d，计算出目标速度其中λ为发射信号波长；(3)利用快速傅里叶变换FFT对调频步进信号u₂(t)的线性调频chirp子脉冲回波数据进行脉冲压缩；(4)对脉冲压缩后的调频步进子脉冲信号乘以实现调频步进雷达的运动补偿，其中f_n为第n个线性调频chirp子脉冲的载频，c为光速，T_r为调频步进信号的脉冲重复周期，v为目标速度。