[发明专利]一种基于位置旋转变换的高速目标相参积累检测方法

摘要

本发明公开了一种基于位置旋转变换的高速目标相参积累检测方法，属于雷达微弱信号检测技术领域，它的特点是包括以下步骤首先，使用雷达发射线性调频信号，对接收到的目标的回波信号进行脉冲压缩。再通过位置旋转变换遍历搜索脉冲压缩后回波数据位置的旋转角并估计速度，利用搜索的旋转角对所有回波数据位置进行整体旋转以校正一阶距离走动。最后，通过快速傅里叶变换实现目标能量的相参积累，并用积累的峰值进行目标检测。本发明利用动目标的回波幅度和相位信息进行相参积累，有效地提高雷达回波信噪比，从而提高雷达对目标的检测性能。由于本发明所有操作均可利用快速傅里叶变换实现，有利于工程实现，具有推广和应用价值。

主权项

一种基于位置旋转变换的高速目标相参积累检测方法，其特征是包括以下步骤：步骤1：回波脉冲压缩：1‑1)使用雷达发射线性调频信号s(tm,tn)，其中tm＝mT表示第m个脉冲的慢时间，T表示脉冲重复间隔；表示第n个距离单元的快时间，fs＝kB是采样频率，B是信号带宽，k是带宽倍数；1‑2)将接收到的目标回波信号记为sr(tm,tn)，对目标回波信号sr(tm,tn)做脉冲压缩处理，将脉冲压缩后的信号记为sc(tm,tn)，将sc(tm,tn)中的慢时间tm和快时间tn分别按照和n＝fstn进行变量代换，得到在m‑n域的回波数据sc(m,n)；步骤2：设置旋转角搜索范围为[θmin,θmax]，其中θmin是角度搜索范围的下界；θmax是角度搜索范围的上界，并设置其角度搜索间隔为Δθ；步骤3：搜索旋转角：3‑1)对搜索角θ在[θmin,θmax]内进行搜索，以间隔为Δθ遍历每一个搜索角θ，用表示对应每个搜索角θ的旋转矩阵；3‑2)将每次得到的旋转矩阵与变量代换后的回波信号sc(m,n)中每一个数据的位置坐标相乘(m,n)，得到旋转后的位置坐标(m′,n′)，基于(m′,n′)与(m,n)的位置旋转变换，得到sc(m,n)旋转后的回波数据矩阵sc(m′,n′；θ)；其中所述位置旋转变换为3‑3)对每次旋转后得到的回波数据矩阵sc(m′,n′；θ)以m′为变量做快速傅里叶变换后提取积累峰值，遍历所有搜索角并找到每个搜索角对应的积累峰值；将所有积累峰值中的最大积累峰值所对应的搜索角作为搜索角估计值步骤4：估计目标速度：根据公式得到速度估计值其中c是光速；步骤5：目标检测：将搜索角估计值代入sc(m′,n′；θ)，得到scorr(m′,n′)；将scorr(m′,n′)以m′为变量做快速傅里叶变换，得到相参积累结果，记为sint(fm',n′)；其中，fm'是m′对应的频域变量；相参积累结果sint(fm',n′)的峰值与预设门限值比较，若大于则认为目标存在，否则认为没有目标。