基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法技术

一种基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其实现步骤是：接收高速机动目标回波信号；在快时间域对其进行解调和脉冲压缩处理；对解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号做快速傅立叶变换；对变换后的距离频域‑慢时间域高速机动目标回波信号做时间反转变换；利用高速机动目标的加速度估计值构建距离频域‑慢时间域二次相位补偿函数；补偿和校正时间反转变换后的高速机动目标回波信号；利用相参积累后的高速机动目标回波信号判定目标是否存在。本发明专利技术在检测过程中仅进行一次变换，运算量小，检测性能更优，可用于雷达的远程探测。

【技术实现步骤摘要】
基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法
本专利技术涉及通信
，更进一步涉及到雷达信号处理
的一种基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法。本专利技术可用于现有雷达利用长时间相参积累技术实现对临近空间高超声速机动目标的远程探测。
技术介绍
随着临近空间资源的不断开发利用，雷达对临近空间的高超声速机动目标的探测逐渐成为雷达领域关注的热点。这些高速机动目标具有高超音速、强机动性和小RCS(雷达散射截面积)等典型特点，为了实现对高速机动目标的有效检测，需要采用以时间换取能量的长时间积累技术对回波数据进行能量积累。传统的雷达检测方法面临着因目标高速度造成的距离徙动和多普勒徙动等重大挑战，尤其在强机动性下，多普勒徙动的复杂表现形式加剧了高速机动目标检测的难度。如何针对上述问题实现现有雷达对高速机动目标的快速检测，是当前雷达探测领域亟需解决的问题。中国人民解放军海军航空工程学院在其申请的专利文献“基于Radon-分数阶模糊函数的雷达动目标长时间相参积累检测方法”(申请号201310240003.8，公开号CN103323829A)中公开了一种基于Radon-分数阶模糊函数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其特征在于，对距离频域‑慢时间域的高速机动目标回波信号做时间反转变换；利用高速机动目标的加速度估计值构建距离频域‑慢时间域二次相位补偿函数，并补偿和校正时间反转变换后的距离频域‑慢时间域高速机动目标回波信号；该方法的具体步骤包括如下：(1)雷达接收一个调制形式为线性调频脉冲的高速机动目标回波信号；(2)对高速机动目标回波信号在快时间域进行解调和脉冲压缩处理：(2a)利用解调公式，在快时间域，对雷达接收的高速机动目标回波信号进行解调；(2b)利用脉冲压缩公式，在快时间域，对解调后的高速机动目标回波信号进行脉冲压缩；(3)对解调和脉冲压缩后的...

【技术特征摘要】
1.一种基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其特征在于，对距离频域-慢时间域的高速机动目标回波信号做时间反转变换；利用高速机动目标的加速度估计值构建距离频域-慢时间域二次相位补偿函数，并补偿和校正时间反转变换后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号；该方法的具体步骤包括如下：(1)雷达接收一个调制形式为线性调频脉冲的高速机动目标回波信号；(2)对高速机动目标回波信号在快时间域进行解调和脉冲压缩处理：(2a)利用解调公式，在快时间域，对雷达接收的高速机动目标回波信号进行解调；(2b)利用脉冲压缩公式，在快时间域，对解调后的高速机动目标回波信号进行脉冲压缩；(3)对解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号做快速傅立叶变换：利用快速傅立叶变换公式，在快时间域，对解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号做快速傅立叶变换；(4)对快速傅立叶变换后的高速机动目标回波信号做时间反转变换：(4a)将快速傅立叶变换后的高速机动目标回波信号中慢时间域的数据，存入到一个空二维矩阵的行中，将距离频域的数据存入到空二维矩阵的列中；(4b)利用数据交换方式，对二维数据矩阵中的行数据进行慢时间域反转，得到反转后的高速机动目标回波二维数据矩阵；(4c)将反转前的高速机动目标回波二维数据矩阵与反转后的高速机动目标回波二维数据矩阵做矩阵相乘，得到时间反转变换后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号；(5)确定高速机动目标加速度值的搜索范围和搜索间隔：(5a)将高速机动目标加速度值的搜索范围设定为[-amax,amax]，其中，amax表示高速机动目标最大加速度，amax＝300m/s2；(5b)按照下式，设定高速机动目标加速度值的搜索间隔：其中，Δa表示高速机动目标加速度参数的搜索间隔，λ表示雷达接收的高速机动目标回波信号的波长，λ＝c/fc，c表示光速，fc表示雷达接收的高速机动目标回波信号的载频，T表示雷达接收高速机动目标回波信号所需要的时间；(6)构建距离频域-慢时间域二次相位补偿函数：(6a)利用高速机动目标加速度值估计公式，在其搜索范围内，计算距离频域-慢时间域二次相位补偿函数中的高速机动目标加速度估计值；(6b)按照下式，构建距离频域-慢时间域二次相位补偿函数：其中，Cm表示距离频域-慢时间域二次相位补偿函数，exp表示以自然常数e为底的指数操作，j表示虚数单位符号，π表示圆周率，f表示距离频域内的距离频率，表示距离频域-慢时间域二次相位补偿函数中的高速机动目标加速度估计值，tm表示慢时间域的时间采样点，M表示雷达接收的高速机动目标回波信号的脉冲总数；(7)补偿和校正时间反转变换后的高速机动目标回波二维数据矩阵：将距离频域-慢时间域二次相位补偿函数与时间反转变换后的高速机动目标回波信号相乘，得到补偿和校正后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号；(8)完成高速机动目标回波信号能量的相参积累：(8a)利用快速逆傅里叶变换公式，在距离频域，对补偿和校正后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号做快速逆傅里叶变换，得到快时间域-慢时间域高速机动目标回波信号；(8b)利用快速傅里叶变换公式，在慢时间域，对快时间域-慢时间域高速...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林让，黄响，邓瑞静，张秋月，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61