专利名称：基于广义keystone变换和非相参积累的雷达检测方法
技术领域：
本发明属于雷达技术领域，涉及目标检测方法，可用于高斯白噪声环境中的基于多次相参脉冲回波的雷达检测高效处理。
背景技术：
在雷达目标检测领域中，会遇到待检测的目标为高速运动的情况，这类目标通常具有很高的速度及加速度，传统的方法是将多个脉冲回波直接进行慢时间维FFT，若目标为低速运动时则不会发生距离走动，从而可以将各次目标回波的能量积累起来以达到将目标检测出来的目的。但由于目标为高速运动，使得在脉冲积累时间内目标会发生较大的距离走动，而且目标的高加速度还会造成回波包络的距离弯曲，如果对脉冲回波直接进行慢时间维FFT，只能把同一距离单元的能量积累起来，信号总能量被分散到多个距离单元上，所得脉冲积累结果的峰值要比未发生距离走动和距离弯曲时低得多，从而不能得到很好的检测结果，严重时甚至会丢失目标，已有研究介绍用keystone方法可以去除掉目标发生的距离走动对积累结果的影响，但为达到良好的积累结果，还需要将目标运动时的高加速度造成的回波包络的距离弯曲对积累结果的影响去除，目前还没有良好的方法解决。在目标的运动信息未知的情况下，如果要通过积累的方法得到目标的速度信息，通常方法是，首先设定很大的速度搜索范围和一定的速度搜索步长，然后依据计算得到的每个搜索速度会造成的回波包络走动数目，对脉冲回波进行包络循环移位，再对进行包络循环移位后的脉冲回波做非相参积累，最后将每个可能的搜索速度所积累的结果进行比较，最大的积累结果对应的速度即为目标的速度估计值。这样做的结果是需要以很高的搜索运算量为代价，因此，有必要找寻一种减小运算量的方法。
发明内容
本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于广义keystone变换和非相参积累的雷达检测方法，以减小目标速度搜索的运算量，去除掉高加速度对目标能量积累的影响，从而有利于提高雷达对高速高加速目标的检测性能。为实现上述目的，本发明的雷达目标检测方法，包括如下步骤I)将雷达高速高加速运动目标的近似模型和噪声模型分别表示为和d(l，tm)；2)根据目标近似模型和噪声模型，得到雷达脉冲回波+并对脉冲回波以快时间P为变量做FFT变换到距离频率域，得到回波距离维的频域数据z (f，tj，其中f表示距离频率；3)将距离维的频域数据z (f, tffl)沿距离维做频域脉冲压缩，将脉冲压缩后的数据记为z' (f，tm)，并对该脉冲压缩后的数据z' (f，tm)中的慢时间变量tm用新的时间变量T m进行替换，变量替换式为
权利要求
1.一种基于广义keystone变换和非相参积累的雷达目标检测方法，包括如下步骤 D将雷达高速高加速运动目标的近似模型和噪声模型分别表示为； .2)根据目标近似模型和噪声模型，得到雷达脉冲回波=+并对脉冲回波丨UfJ以快时间p为变量做FFT变换到距离频率域，得到回波距离维的频域数据z (f, tm),其中f表示距离频率； .3)将距离维的频域数据z(f，tffl)沿距离维做频域脉冲压缩，将脉冲压缩后的数据记为z/ (f，tm)，并对该脉冲压缩后的数据z' (f，tm)中的慢时间变量tm用新的时间变量\进行替换，变量替换式为
2.根据权利要求I所述的方法，其中步骤3)所述的将距离维的频域数据z(f，tm)沿距离维做频域脉冲压缩，通过如下公式进行
3.根据权利要求I所述的方法，其中步骤4)所述的用一组模糊因子对变量替换后的数据对变量替换后的数据进行模糊补偿，利用下式进行
4.根据权利要求I所述的方法，其中步骤6)所述的计算出目标速度为V时回波包络距离走动数和同一个距离单元内的脉冲数，按如下步骤进行6a)计算目标的最大不模糊速度
5.根据权利要求I所述的方法，其中步骤7)中所述的根据目标在不同速度下回波距离走动数目的不同，对时域内插后的数据进行循环移位，是对时域内插后的N组数据z;f，T；J， i = I…N,均进行如下操作首先，以目标速度为V时同一个距离单元内的脉冲数Wk为段长，将M个脉冲划分为k组；然后，对划分后的k组数据沿距离维依次进行0 k-1位的循环移位。
6.根据权利要求I所述的方法，其中所述步骤8)中计算目标初速度的估计值O，和计算目标运动加速度的估计值a，用下式计算
7.根据权利要求I所述的方法，其中步骤8)所述的用估计得到的目标初速度估计值对与模糊因子估计值对应的回波频率域数据进行速度补偿，利用下式进行
8.根据权利I所述的方法，其中步骤11)所述的用得到的目标加速度的估计值对速度补偿后的数据进行慢时间维二次相位项的补偿，利用下式进行 AA Qi^r a) = qxPU^ r a ^ 式中，表示慢时间维二次相位项的补偿函数，Tn,是变量替换后的慢时间，匕表示多普勒调频率的估计值。
全文摘要
本发明公开了一种基于广义keystone变换和非相参积累的雷达检测方法，主要解决高速高加速目标在强高斯白噪声背景下的检测问题，其实现过程是(1)生成加高斯白噪声的雷达目标多脉冲回波，并进行频域脉压；(2)用广义keystone变换校正脉压后回波的距离弯曲；(3)利用模糊因子对校正弯曲后的回波进行模糊补偿；(4)对模糊补偿后的回波进行非相参积累，并用非相参积累得到的目标速度对回波进行速度补偿和慢时间维二次项补偿；(5)对慢时间维二次项补偿后的回波进行相参积累，从而得到检测目标。本发明能消除回波的距离弯曲及走动对能量积累的影响，并能减小速度搜索的运算量，可用于在强高斯白噪声背景下对目标的检测。
文档编号G01S7/41GK102628937SQ20121011830
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日
发明者刘宏伟, 周生华, 戴奉周, 曹运合, 赵海刚 申请人:西安电子科技大学