基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法技术

技术编号:22386327 阅读:25 留言:0更新日期:2019-10-29 06:15
本发明专利技术公开了基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法,解决了GPS作为辐射源,目标回波信噪比低的技术问题,实现步骤包括:数据采集和预处理;数据截断和排列,构建GPS信号作为辐射源场景下,匀速运动目标回波的数学模型;数据分帧;多普勒混叠速度搜索;数据多普勒速度补偿;各帧数据距离走动校正和相参积累;各帧数据完成检测。本发明专利技术根据卫星,目标和雷达接收机的几何关系,推导出了GPS信号作为辐射源场景下,匀速运动目标回波的数学模型,并根据该模型提出基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法,该方法在目标回波信噪比较低情况下,能够有效提高目标回波的信噪比,进而有效对匀速运动目标进行检测。用于GPS作为辐射源场景下的雷达运动目标检测。

【技术实现步骤摘要】
基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法
本专利技术涉及雷达
,尤其涉及雷达信号处理,具体来说是一种基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法。用于相控阵雷达接收机对运动目标的检测。
技术介绍
近年来,随着战场环境的日益复杂,运动目标的检测对雷达接收机的要求越来越高。双基地雷达是一种特殊的无源雷达,具有无源接收和异向散射等特点。相比于单基地雷达,具有较好的抗干扰和隐蔽能力,目前已得到了广泛的应用。相比于传统的双基地雷达,以GPS为辐射源的双基地雷达具有很多优点:首先,其雷达接收机是无源的,因此,其隐蔽性很好;第二,GPS由很多卫星组网,因此,其信号的覆盖性好,可检测目标的范围广。但同时基于GPS辐射源的双基地雷达目前存在一些有待解决的问题:GPS信号能量较低导致的目标信噪比低;卫星和雷达接收机时空难以同步等。近年来,以GPS为辐射源的双基地雷达在国内外成为了研究的热点。一些学者针对抑制直达波干扰和多径干扰提出了LS-CLEAN算法;一些学者针对干扰信号抑制等问题提出了该背景下基于阵列技术的目标检测算法;一些学者提出了基于多星联合的雷达运动目标检测算法等但由于GPS的发射信号能量普遍较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法,应用于相控阵雷达接收机,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1,数据采集和预处理:获取所述相控阵雷达接收机监视检测区域时得到的p秒雷达回波数据,并对所述P秒雷达回波数据进行采样,数字下变频,去导航,波束形成及自相关匹配解扩预处理操作得到p秒第一回波数据,对所述p秒雷达回波数据进行采样的采样率为fs,所述p秒第一回波数据为一个长度为P×fs的向量,p和fs均为大于1的整数;步骤2,数据截断和排列:将p秒第一回波数据按照C/A码的周期截断,并按截断顺序排成矩阵得到第二回波数据,第二回波数据为N2行M2列的矩阵,N2=fs*0.001,M2=1000...

【技术特征摘要】
2018.07.27 CN 20181084745021.一种基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法,应用于相控阵雷达接收机,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1,数据采集和预处理:获取所述相控阵雷达接收机监视检测区域时得到的p秒雷达回波数据,并对所述P秒雷达回波数据进行采样,数字下变频,去导航,波束形成及自相关匹配解扩预处理操作得到p秒第一回波数据,对所述p秒雷达回波数据进行采样的采样率为fs,所述p秒第一回波数据为一个长度为P×fs的向量,p和fs均为大于1的整数;步骤2,数据截断和排列:将p秒第一回波数据按照C/A码的周期截断,并按截断顺序排成矩阵得到第二回波数据,第二回波数据为N2行M2列的矩阵,N2=fs*0.001,M2=1000*P;步骤3,数据分帧:将第二回波数据均匀的分为Q个相同大小的有重叠帧数据,得到Q帧第三回波数据,Q帧第三回波数据的每一帧为N2行M3列矩阵,M3<M2,Q帧第三回波数据中任意连续两帧有Mc列重叠,M2=M3×Q-(Q-1)×Mc;步骤4,多普勒混叠速度搜索:确定目标回波的等效径向速度范围为[-V1-V2,V1+V2],其中,V1为卫星的速度,V2为待检测目标的最大速度,利用所述目标回波的等效径向速度范围,进行目标回波多普勒混叠速度搜索,得到目标回波多普勒混叠速度vm;步骤5,数据多普勒速度补偿:对于所述Q帧第三回波数据的每一帧,利用所述目标回波多普勒混叠速度vm,进行多普勒速度补偿,得到Q帧第四回波数据;步骤6,各帧数据距离走动校正和相参积累:对所述Q帧第四回波数据的每一帧,利用keystone变换进行距离走动补偿操作并沿方位维进行快速傅里叶变换,实现帧内的相参积累,得到Q帧第五回波数据;步骤7,各帧数据完成检测:对Q帧第五回波数据进行动态规划检测前跟踪操作,得到积累矩阵,并对积累矩阵进行门限检测,所述积累矩阵为N2行M3列矩阵,判断门限检测后的积累矩阵的所有元素是否均为0;若是,则此次检测未发现目标;否则,确定此次检测发现目标。2.根据权利要求1所述的基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法,其特征在于,步骤2中,所述第二回波数据第n行m列的表达式为:其中,S2(n,m)表示所述第二回波数据第n行m列数据的值,1≤n≤N2,1≤m≤M2,A2表示所述第二回波数据第n行m列数据的幅度,sinc表示辛格函数,B表示信号带宽,R1表示卫星到目标之间的初始距离,R2表示目标到雷达接收机的初始距...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶海红赵朗旭鲍俊竹时亮曾操
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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