[发明专利]基于相参频率捷变雷达的速度解模糊方法

摘要

本发明公开了一种基于相参频率捷变雷达的速度解模糊方法，解决了脉冲雷达体制信号处理中因距离—速度模糊而引起的目标检测不准确问题。实现方法是，接收雷达脉冲回波信号；获得基带脉冲回波信号采样矩阵；脉冲压缩；构造雷达多普勒向量组；确定多普勒偏移频率并计算运动目标速度；对雷达脉冲回波信号进行速度解模糊；利用稀疏恢复进行目标检测。本发明通过多普勒向量组计算准确运动目标速度并对雷达脉冲回波信号进行速度相位补偿实现速度解模糊，通过稀疏恢复对目标进行检测。本发明低截获，抗干扰，能够准确计算运动目标速度、复杂度低及能够解决脉冲雷达体制信号处理中距离—速度模糊问题。本发明应用到雷达目标检测领域。

主权项

1.一种基于相参频率捷变雷达的速度解模糊方法，其特征在于，包括有如下步骤：(1)接收雷达脉冲回波信号：捷变频雷达发射机连续发射N个脉间载频随机跳变的线性调频信号，在同一个脉冲重复周期内，雷达接收含有目标信息的脉冲回波信号；N为在[32,128]内任意选取的一个偶数；(2)获得基带脉冲回波信号采样矩阵：(2a)将雷达发射脉冲信号取复共轭后与接收到的雷达脉冲回波信号相乘，得到雷达基带脉冲回波信号；(2b)以雷达脉冲回波信号带宽两倍的采样频率对雷达基带脉冲回波信号进行采样，得到N个雷达基带脉冲回波信号采样向量；(2c)将N个雷达基带脉冲回波信号采样向量按雷达发射脉冲信号的顺序依次进行排列，得到基带脉冲回波信号采样矩阵；(3)得到脉冲压缩后的采样矩阵：对基带脉冲回波信号采样矩阵进行脉冲压缩，具体是对雷达发射脉冲信号取复共轭，与基带脉冲回波信号采样矩阵卷积相乘，得到脉冲压缩后的采样矩阵；(4)构造雷达多普勒向量组：根据雷达发射脉冲信号的参数计算雷达能够检测的多普勒频率范围、雷达最小可分辨多普勒频率并构造多普勒频率序列，通过多普勒频率序列构造雷达多普勒向量组；(5)确定多普勒偏移频率并计算运动目标速度：(5a)采用最大相关法确定其多普勒偏移频率：对脉冲压缩后采样矩阵中的每一个列向量取模值，选取所有模值中的最大值所对应的列向量，对该列向量采用最大相关法确定其多普勒偏移频率；(5b)利用确定的多普勒偏移频率计算运动目标速度v：目标运动速度：其中，v表示运动目标速度，f′_d表示确定的多普勒偏移频率，c表示光速，f_min表示发射脉冲信号中载频的最小值；(6)对雷达脉冲回波信号进行速度解模糊：利用运动目标速度v构造速度相位补偿因子，用该速度相位补偿因子与脉冲压缩后采样矩阵列向量模值最大值所对应的列向量作哈达马积，得到速度解模糊后的雷达脉冲回波信号向量；(7)进行目标检测：对速度解模糊后的雷达脉冲回波信号向量进行稀疏恢复，得到目标检测结果。