[发明专利]一种雷达多普勒波束锐化的优化方法

摘要

本发明公开了一种雷达多普勒波束锐化的优化方法，其主要思路为：确定雷达，雷达在其检测范围内发射脉冲，且雷达检测范围内存在若干个目标，然后确定脉冲重复频率PRF；设定多普勒波束锐化作用阶段雷达对存在所有目标的区域进行扫描的方位角扫描范围，并根据所述方位角扫描范围计算得到Z帧子图，计算脉冲压缩处理后第z帧子图的距离时域、方位时域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc[N,M]；对Sr_pc[N,M]依次进行高度杂波处理、多普勒中心频率估计、距离走动校正处理、扫描角中心补偿、多普勒滤波处理、几何形变校正处理和多普勒波束锐化处理，得到第z帧子图在距离时域、方位频域对应的多普勒波束锐化子图像数据；令z加分别取1至Z，进而得到雷达成像的多普勒波束锐化图像矩阵。

主权项

1.一种雷达多普勒波束锐化的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定雷达，雷达采样频率为F_s，雷达在其检测区域内发射脉冲，且雷达检测区域内存在若干个目标，然后确定脉冲重复频率PRF；设定雷达对其检测区域进行扫描的方位角扫描范围，并根据所述方位角扫描范围计算得到Z帧子图，Z为大于0的正整数；初始化：令z∈{1,2,…,Z}，Z为子图总帧数，z的初始值为1；分别确定方位向采样点数N和距离向采样点数M，且每一帧子图分别包含N个脉冲；M、N分别为大于0的正整数；每帧子图分别包括距离维和方位维，每帧子图的方位维表示该帧子图的方位单元，每帧子图的距离维表示该帧子图的距离单元；步骤2，对第z帧子图通过雷达采样频率为F_s、距离向采样点数为M的采样后，得到第z帧子图包含M个距离单元、N个方位单元的N×M维回波信号矩阵Sr[N,M]，然后对所述N×M维回波信号矩阵Sr[N,M]进行脉冲压缩处理，得到脉冲压缩处理后第z帧子图的距离时域、方位时域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc[N,M]；其中，N表示方位向采样点数，与第z帧子图的方位单元总个数取值相等且一一对应；M表示距离向采样点数，与第z帧子图的距离单元总个数取值相等且一一对应；步骤3，对脉冲压缩处理后第z帧子图的距离时域、方位时域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc[N,M]进行高度杂波处理，得到去除高度杂波后第z帧子图的距离时域、方位时域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc2[N,M]；步骤4，对去除高度杂波后第z帧子图的距离时域、方位时域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc2[N,M]进行多普勒中心频率估计，得到第z帧子图无模糊的精确多普勒中心频率步骤5，根据第z帧子图无模糊的精确多普勒中心频率对去除高度杂波后第z帧子图的距离时域、方位时域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc2[N,M]进行距离走动校正处理，得到距离走动校正处理后第z帧子图的距离时域、方位时域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc3[N,M]；步骤6，对距离走动校正处理后第z帧子图的距离时域、方位时域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc3[N,M]进行扫描角中心补偿，得到扫描角中心补偿后第z帧子图的距离时域、方位时域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc4[N,M]；步骤7，对扫描角中心补偿后第z帧子图的距离时域、方位时域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc4[N,M]进行多普勒滤波处理，得到多普勒滤波处理后第z帧子图的距离时域、方位频域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc5[N,M]；步骤8，对多普勒滤波处理后第z帧子图的距离时域、方位频域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc5[N,M]进行几何形变校正处理，得到几何形变校正处理后第z帧子图的距离时域、方位频域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc6[N,M]；步骤9，对几何形变校正处理后第z帧子图的距离时域、方位频域的N×M维回波信号矩阵Sr_pc6[N,M]进行多普勒波束锐化处理，得到多普勒波束锐化处理后第z帧子图的距离时域、方位频域的结果数据矩阵Sr_z[Na',M]，记为第z帧子图在距离时域、方位频域对应的多普勒波束锐化子图像数据；Na'为方位向的插值频点个数，且Na'为自然数；步骤10，令z加1，依次重复执行步骤2至步骤9，直到得到第Z帧子图在距离时域、方位频域对应的多普勒波束锐化子图像数据，并将此时得到的第1帧子图在距离时域、方位频域对应的多普勒波束锐化子图像数据至第Z帧子图在距离时域、方位频域对应的多普勒波束锐化子图像数据分别沿着方位维依次拼接起来，进而得到雷达成像的多普勒波束锐化图像矩阵。