申请/专利权人：中国科学院国家空间科学中心

申请日：2021-10-20

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN114047502B

主分类号：G01S13/50

分类号：G01S13/50;G01S13/28;G01S7/288;G01S7/292

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2022.03.04#实质审查的生效;2022.02.15#公开

摘要：本发明属于雷达信号处理技术领域，具体地说，涉及一种针对高速机动目标的相参积累方法，该方法包括：雷达接收机接收目标回波信号，对目标回波信号进行脉冲压缩处理，得到脉冲压缩后的回波信号，对脉冲压缩后的回波信号做快速傅里叶变换，得到距离频率信号；对距离频率信号在距离频率域进行二阶Keystone变换，得到二阶Keystone变换后信号；基于二阶Keystone变换后信号，构造对称自相关函数和变尺度傅立叶变换，构造第一补偿函数，继而进行快速逆傅里叶变换和吕变换，得到目标的径向初始速度和初始加速度，构建第二补偿函数，继而进行快速逆傅里叶变换和快速傅里叶变换，进行相参积累；对目标的相参积累结果进行目标检测。

主权项：1.一种针对高速机动目标的相参积累方法，该方法包括：雷达采用线性调频信号作为发射信号，雷达接收机接收目标回波信号，对目标回波信号进行脉冲压缩处理，得到脉冲压缩后的回波信号，以快时间t为变量，对脉冲压缩后的回波信号做快速傅里叶变换，得到距离频率信号；对距离频率信号在距离频率域进行二阶Keystone变换，得到二阶Keystone变换后信号；基于二阶Keystone变换后信号，构造对称自相关函数和变尺度傅立叶变换，估计目标的初始径向距离，并基于该估计目标的初始径向距离，构造第一补偿函数，继而进行快速逆傅里叶变换和吕变换，得到目标的径向初始速度和初始加速度，基于上述结果，构建第二补偿函数，继而进行快速逆傅里叶变换和快速傅里叶变换，进行相参积累，得到目标的相参积累结果；对目标的相参积累结果进行目标检测；所述基于二阶Keystone变换后信号，构造对称自相关函数和变尺度傅立叶变换，估计目标的初始径向距离，并基于该估计目标的初始径向距离，构造第一补偿函数，继而进行快速逆傅里叶变换和吕变换，得到目标的径向初始速度和初始加速度，基于上述结果，构建第二补偿函数，继而进行快速逆傅里叶变换和快速傅里叶变换，进行相参积累，得到目标的相参积累结果；其具体过程为：基于二阶Keystone变换后信号Sf,tn，构造对称自相关函数Qf,fn,tn： 其中，f为距离频率；fn为与距离频率f相关的偏移频率；ve为二阶Keystone变换后对应的速度变量；Sf+fn,tn为Sf,tn偏移fn后的信号；S*f-fn,tn为Sf,tn偏移fn后的复共轭信号；r0为目标的径向初始距离；c为光速；在距离频率f上的目标能量通过直接相加得到积累，得到积累后的数据Qfn,tn： 其中，Qf,fn,tn为对称自相关函数；SUMf[·]表示沿着距离频率f轴直接相加；P是相加后得到积累的信号幅度；对Qfn,tn进行变尺度傅立叶变换，得到变尺度傅立叶变换后的数据Ufn,fsd： 其中，fsd是相对于tn的变尺度多普勒频率；ζ是缩放因子；对变尺度傅立叶变换后的数据Ufn,fsd沿着fn进行快速傅里叶逆变换，得到逆变换后的数据Utr,fsd： 其中，为沿着fn进行快速傅里叶逆变换；tr是相对于fn的快时间；A2是快速逆傅里叶变换后的信号幅度；从上式看出，r0和ve在tr-fsd的二维平面进行峰值检测，并估计出目标的估计初始径向距离和估计速度 其中，是目标的估计初始径向距离，即r0的估计值，是目标的估计速度，即ve的估计值，为峰值对应的坐标；其中，为tr的估计值；为fsd的估计值；基于得到的构造第一补偿函数 将第一补偿函数与二阶Keystone变换后信号Sf,tn相乘得到补偿后的信号S1f,tn： 其中，B为发射脉冲的脉冲宽度；c为光速；a0为目标的径向初始加速度；λ为发射电磁波的波长；vr为目标的不模糊速度；tn为变量代换后新的慢时间变量；对S1f,tn沿着f轴进行快速逆傅里叶变换，得到变换后的信号s1t,tn： 其中，t为快时间；A3是快速逆傅里叶变换后的信号幅度；根据得到的从s1t,tn中提取和得到目标的方位向信号stn： 对提取得到的方位向信号stn进行吕变换，得到吕变换后的信号LfL,η： 其中，A4是吕变换后的信号LfL,η的信号幅度；b是时间延迟常数，b＝1；h是尺度因子，h＝1；fL为吕变换中尺度慢时间对应的频率；η为吕变换中延迟时间对应的频率；获取LfL,η的峰值点坐标进而估计得到目标的估计速度和目标的估计加速度具体地，根据该峰值点坐标所对应的峰值频率得到目标的不模糊速度根据该峰值点坐标所对应的频率峰值计算目标相对雷达的径向加速度同时得到目标的径向速度 其中，vam为目标的模糊速度，vam＝λ2T；round表示通过四舍五入方式取整；基于上述估计得到的目标的估计速度和目标的估计加速度构建第二补偿函数 将二阶Keystone变换后信号Sf,tn和第二补偿函数相乘，并沿着距离频率f和变量代换后新的慢时间变量tn分别做快速逆傅里叶变换和快速傅立叶变换，得到目标的相参积累结果St,fd： 其中，A6i为目标相参积累后的信号幅度；fd为多普勒频率。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院国家空间科学中心 一种针对高速机动目标的相参积累方法及相参积累系统

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