基于时间反转非均匀采样的雷达高机动目标相参积累检测方法技术

本发明专利技术涉及基于时间反转非均匀采样的雷达高机动目标相参积累检测方法，属于雷达信号处理和检测技术领域。首先，雷达回波脉压，时间反转匹配傅立叶变换，慢时间二阶相位补偿；快时间维傅立叶变换，得到距离频率‑慢时间数据，频率二阶相位补偿；然后，进行非均匀采样降阶和变标尺度变换；分别在距离频率和时间维进行逆傅里叶变换和傅立叶变换，实现长时间相参积累；最后，构造检测统计量，进行机动目标检测和估计。本发明专利技术能有效积累具有高阶相位的机动目标信号，同时补偿距离和多普勒走动，提高雷达机动目标检测能力；同时，降低了传统逐次降阶法的交叉项影响，提高了参数估计精度；无需多维运动参数搜索匹配计算，降低运算量，适合工程应用。

Coherent accumulation detection method for radar high maneuvering targets based on time reversal non-uniform sampling

The invention relates to a coherent accumulation detection method for radar high maneuvering targets based on time reversal non-uniform sampling, belonging to the technical field of radar signal processing and detection. Firstly, radar echo pulse pressure, time reversal matched Fourier transform, slow time second-order phase compensation; fast time dimension Fourier transform, get range frequency, slow time data, frequency second-order phase compensation; then, non-uniform sampling reduction and scaling scale transformation are carried out; respectively, inverse Fourier transform and Fourier transform are carried out in range frequency and time dimension to achieve long time phase. Finally, detection statistics are constructed to detect and estimate maneuvering targets. The invention can effectively accumulate maneuvering target signals with high-order phase, compensate range and Doppler walk, and improve radar maneuvering target detection ability; at the same time, it reduces the cross-term influence of traditional successive reduction method, and improves parameter estimation accuracy; it does not need multi-dimensional motion parameter search and matching calculation, reduces calculation amount, and is suitable for engineering application.

【技术实现步骤摘要】
基于时间反转非均匀采样的雷达高机动目标相参积累检测方法
本专利技术属于雷达信号处理和检测
，更具体地，本专利技术涉及一种基于时间反转非均匀采样的雷达高机动目标相参积累检测方法，可用于雷达对机动目标快速检测和估计。
技术介绍
对机动目标的检测和参数估计始终是雷达信号处理中的关键技术和难点，由于机动目标回波可用多项式相位信号表示，机动性越强，多项式阶数越高，对其检测和参数的高精度估计也越难。此外，雷达机动目标检测通常采用相参积累的途径，长时间相参积累是实现高积累增益的有效途径，但长时间积累存在两个方面的问题。一是，目标的高机动使得目标回波包络在不同脉冲周期之间走动和弯曲，产生距离徙动效应，使目标能量在距离向分散；二是，高阶多项式相位形式，目标的多普勒频率将跨越多个多普勒单元，产生多普勒徙动效应，使得目标能量在频域分散，降低了相参积累增益。因此，对机动目标的积累检测和估计需补偿距离和多普勒走动。目前，该领域技术存在的主要问题有：1)分段或分步积累方法，积累增益有限，无法应对强杂波背景和机动目标的复杂运动形式，后续多普勒走动补偿的效果受距离走动补偿结果影响，容易造成目标多普勒能量扩散，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于时间反转非均匀采样的雷达高机动目标相参积累检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、雷达回波脉冲压缩，得到快时间‑慢时间二维数据；步骤二、对慢时间维数据进行时间反转匹配傅立叶变换，估计二阶相位参数，并对慢时间二阶相位补偿；步骤三、对快时间维进行傅里叶变换，得到距离频率‑慢时间二维数据，并对频率二阶相位补偿；步骤四、慢时间维进行非均匀采样降阶运算和变标尺度变换；步骤五、距离频率维逆傅里叶变换，变标尺度变换后的时间变量维傅里叶变换；步骤六、构造检测统计量，进行机动目标检测。

【技术特征摘要】
1.基于时间反转非均匀采样的雷达高机动目标相参积累检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、雷达回波脉冲压缩，得到快时间-慢时间二维数据；步骤二、对慢时间维数据进行时间反转匹配傅立叶变换，估计二阶相位参数，并对慢时间二阶相位补偿；步骤三、对快时间维进行傅里叶变换，得到距离频率-慢时间二维数据，并对频率二阶相位补偿；步骤四、慢时间维进行非均匀采样降阶运算和变标尺度变换；步骤五、距离频率维逆傅里叶变换，变标尺度变换后的时间变量维傅里叶变换；步骤六、构造检测统计量，进行机动目标检测。2.根据权利要求1所述的基于时间反转非均匀采样的雷达高机动目标相参积累检测方法，其特征在于，步骤二所述的时间反转匹配傅立叶变换为：对雷达回波进行脉冲压缩，得到关于快时间t-慢时间tm的二维数据对其在慢时间进行时间反转与在相同快时间t＝ti进行相乘运算，式中，Ai为信号幅值，对二次项慢时间进行匹配傅里叶变换，式中，表示对进行傅里叶变换。3.根据权利要求2所述的基于时间反转非均匀采样的雷达高机动目标相参积累检测方法，其特征在于，步骤二所述的慢时间二阶相位补偿方法为：构造慢时间二阶相位补偿函数为式中，λ为信号波长，为时间反转匹配傅立叶变换得到的加速度估计，与相乘，实现慢时间二阶相位补偿。4.根据权利要求3所述的基于时间反转非均匀采样的雷达高机动目标相参积累检测方法，其特征在于，步骤三所述的频率二阶相位补偿方法为：对沿快时间距离向进行傅里叶变换，得到距离频率f-慢时间tm二维数据构造频率二阶相位补偿函数式中，c0代表光速，与相乘，实现频率二阶相位补偿。5.根据权利要求4所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小龙，陈唯实，关键，赵志坚，黄勇，何友，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军航空大学，中国民航科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37