The invention discloses a method for estimating the Doppler migration and bandwidth of sea clutter based on multi-scan recursion. The steps are: first, estimating the Doppler migration and bandwidth for the first time, taking the recorded normalized Doppler amplitude spectrum as the first set of data for recursive estimation; secondly, acquiring the normalized Doppler amplitude spectrum of the echo data of the current scan cycle, adding forgetting factor and combining it. The recursive normalized Doppler amplitude spectrum of the echo data of the previous scan cycle is recorded, and the recursive normalized Doppler amplitude spectrum of the echo data of the current scan cycle is obtained. Finally, the recursive estimation of Doppler migration and bandwidth of the echo data of the current scan cycle is carried out until the radar stops working and the multi-scan recursive estimation of Doppler migration and bandwidth is completed. Compared with the estimation method of single scan period echo data, the present invention has lower estimation error.
【技术实现步骤摘要】
基于多扫描递归的海杂波多普勒偏移和带宽估计方法
本专利技术属于通信处理
，更进一步涉及雷达信号处理
中的一种基于多扫描递归的海杂波多普勒偏移和带宽估计方法。本专利技术可用于对机载雷达或者岸地雷达的实测数据，估计海杂波的多普勒偏移和带宽。
技术介绍
海杂波背景下的目标检测技术是雷达应用技术中一个至关重要的研究方向，在军事和民用领域得到普遍应用。因为海杂波的大场景特殊性，对海模式的雷达采用波数扫描的方式监视大范围区域，为了提高目标检测的效率，要求波束驻留时间短。同时，复杂的海洋环境和多变的气象条件，海杂波的特性会随着空间位置(距离-方位)变化。这都将导致统计特性一致的空间样本数目不足。在一定程度下无法满足雷达系统的需求，因此，需要一种能够应用于多扫描周期回波数据联合估计海杂波的多普勒偏移和带宽的稳健估计方法，保证目标检测的基本要求。李刚，许稼，彭应宁，夏香根在其发表的论文“一种稳健的机载雷达杂波多普勒参数估计方法”([J].电子与信息学报.2007,12)中公开了一种以杂波多普勒分布(DDC)模型为基础的稳健的机载雷达杂波多普勒参数估计方法。该方法基于杂波...
【技术保护点】
1.一种基于多扫描递归的海杂波多普勒偏移和带宽估计方法，其特征在于，结合第一次估计多普勒偏移与带宽的结果，获取当前扫描周期的回波数据递归的归一化多普勒幅度谱，对当前扫描周期的回波数据的多普勒偏移与带宽进行递归估计，方法的具体步骤包括如下：(1)实时接收雷达数据：雷达接收机实时接收包含脉冲‑距离‑波位的三维回波数据，三维回波数据中包含M×N个分辨单元，其中，M表示三维回波数据中距离维的距离门数，N表示三维回波数据中波位维的波位数；(2)第一次估计多普勒偏移与带宽：(2a)对雷达接收的第一个扫描周期的回波数据中包含的M×N个分辨单元进行分块，每5个分辨单元构成一个数据块；(2b...
【技术特征摘要】
1.一种基于多扫描递归的海杂波多普勒偏移和带宽估计方法，其特征在于，结合第一次估计多普勒偏移与带宽的结果，获取当前扫描周期的回波数据递归的归一化多普勒幅度谱，对当前扫描周期的回波数据的多普勒偏移与带宽进行递归估计，方法的具体步骤包括如下：(1)实时接收雷达数据：雷达接收机实时接收包含脉冲-距离-波位的三维回波数据，三维回波数据中包含M×N个分辨单元，其中，M表示三维回波数据中距离维的距离门数，N表示三维回波数据中波位维的波位数；(2)第一次估计多普勒偏移与带宽：(2a)对雷达接收的第一个扫描周期的回波数据中包含的M×N个分辨单元进行分块，每5个分辨单元构成一个数据块；(2b)从所有的数据块中选取一个未选取过的数据块；(2c)利用归一化多普勒幅度谱计算公式，计算所选块数据的归一化多普勒幅度谱；(2d)按照下式，计算所选块数据的多普勒偏移：其中，fd表示所选数据块的多普勒偏移，π表示圆周率，argmax(·)表示求最大值的位置操作，Y1表示第1个扫描周期的归一化多普勒幅度谱；(2e)按照下式，计算所选块数据的多普勒带宽；其中，σd表示所选的数据块的多普勒带宽，表示开平方根操作，∑表示求和操作，表示第1个扫描周期回波数据的归一化0频多普勒幅度谱，表示将归一化多普勒幅度谱Y1中的最大值平移到的最中间，归一化多普勒幅度谱Y1中的其他值依次平移放入而得到的；(2f)判断是否选完所有的数据块，若是，执行步骤(2g)，否则，执行步骤(2b)；(2g)记录第一个扫描周期的每个数据块的归一化多普勒幅度谱，作为递归估计的第一组数据；(3)获取当前扫描周期的回波数据的归一化多普勒幅度谱：(3a)对雷达接收当前扫描周期的回波数据中包含的M×N个分辨单元进行分块，每5个分辨单元构成一个数据块；(3b)选取所有的数据块中一个未选取过的数据块；(3c)利用归一化多普勒幅度谱计算公式，计算所选当前扫描周到的数据块的归一化多普勒幅度谱；(3d)判断是否选完所有的数据块，若是，执行步骤(3e)，否则，执行步骤(3b)；(3e)得到当前扫描周期的每个数据块的归一化多普勒幅度谱；(4)获取当前扫描周期的回波数据递归的归一化多普勒幅度谱：利用下述迭代多普勒幅度谱计算公式，添加遗忘因子并结合前一个扫描周期记录的每个数据块的递归的归一化多普勒幅度谱，计算当前扫描周期的每个数据块的递归的归一化多普勒幅度...
【专利技术属性】
技术研发人员：水鹏朗，降晓冉，于涵，梁祥，石小帆，
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
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