本申请涉及一种改进随机跳频雷达成像方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：通过定义的子脉冲重复时间调制公式对原始随机跳频雷达信号进行脉冲重复时间调制，得到脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号；通过联合调制的随机跳频信号对目标进行探测，通过预设的核函数对目标回波混频信号中每个距离单元的非线性相位项进行补偿，对每个距离单元补偿后的基带回波信号进行快速傅里叶变换，将能量最大的多普勒通道中的距离像作为目标高分辨距离像进行输出。本发明专利技术方法消除了运动与频率的高次耦合项，利用核函数相关法并结合FFT快速成像，成像过程避免了对目标速度的估计步骤，降低了计算量，有利于工程实现。有利于工程实现。有利于工程实现。
【技术实现步骤摘要】
一种改进随机跳频雷达成像方法、装置、设备和介质
[0001]本申请涉及雷达成像
，特别是涉及一种基于PRT与频率联合调制的改进随机跳频雷达成像方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
[0002]雷达抗欺骗干扰是雷达探测与识别中的核心关键技术。雷达信号的波形设计与相参处理是雷达系统设计中的一个研究重点，在很大程度上决定了雷达的探测和抗干扰能力，因此设计合理的信号波形对雷达系统提高探测精度和对抗干扰至关重要。
[0003]在低截获波形设计中，具备抗干扰性能的信号体制主要包括随机捷变频体制、随机噪声体制、随机跳频体制等。传统捷变频雷达，没有考虑脉间相参合成高分辨距离像，难以提取目标细节信息。随机噪声体制的信号频率由噪声连续调制，噪声的全频带特性导致信号难以抽样存储和恢复，只能通过延迟相关等手段处理，难以实际应用。随机跳频信号可看作噪声信号的离散形式，它通过发射一组频率随机跳变的单频子脉冲实现对目标区域的探测。相比噪声信号体制，单频信号可直接采用数字频率存储并合成；同时，随机跳频信号可相参积累实现高分辨成像。因此，随机跳频信号是一种低截获且抗干扰性能优良的信号波形。
[0004]利用随机跳频雷达对目标进行成像时，目标运动引入的相位高次项将导致距离像散焦，需要进行运动补偿。Zhou L等人利用相邻距离像的互相关结果对目标速度进行估计，其补偿精度与距离分辨率相当，无法达到随机跳频信号波长量级的补偿精度要求。Li X等人在距离波门内搜索代价函数极值确定目标速度，算法性能敏感于搜索的步长和范围。Huang T等人将压缩感知理论应用于改进随机跳频雷达成像，在构造原子字典时需要遍历目标所有可能的速度和加速度，巨大的计算量难以满足实时应用条件。Liao Z K等人提出基于互补码调制的速度估计方法，通过发射具有互补关系的相邻脉冲串实现速度的高精度估计，其缺点是需要两个脉冲串才能完成速度估计，降低了雷达数据率。采用运动补偿的思路实现随机变频雷达高分辨成像时，通常以牺牲计算量或估计精度作为代价。因此，现有技术存在计算量大或精度不高的问题。
技术实现思路
[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够避免对目标速度的估计步骤的基于PRT与频率联合调制的改进随机跳频雷达成像方法、装置、计算机设备和存储介质。
[0006]一种改进随机跳频雷达成像方法，所述方法包括：
[0007]根据预设的原始随机跳频雷达信号定义随机跳频雷达信号的子脉冲重复时间调制公式；
[0008]根据所述子脉冲重复时间调制公式对所述原始随机跳频雷达信号进行脉冲重复时间调制，得到脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号；
[0009]通过所述脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号对目标进行探测，得到目
标回波混频信号；所述目标回波混频信号中包括目标散射中心距离调制的非线性相位项；
[0010]通过预设的核函数对所述目标回波混频信号中每个距离单元的所述非线性相位项进行补偿，得到每个距离单元补偿后的基带回波信号；
[0011]对所述每个距离单元补偿后的基带回波信号进行快速傅里叶变换，将能量最大的多普勒通道中的距离像作为目标高分辨距离像进行输出。
[0012]一种改进随机跳频雷达成像装置，所述装置包括：
[0013]子脉冲重复时间调制公式确定模块，用于根据预设的原始随机跳频雷达信号定义随机跳频雷达信号的子脉冲重复时间调制公式；
[0014]脉冲重复时间与频率联合调制模块，用于根据所述子脉冲重复时间调制公式对所述原始随机跳频雷达信号进行脉冲重复时间调制，得到脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号；
[0015]目标回波混频信号获取模块，用于通过所述脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号对目标进行探测，得到目标回波混频信号；所述目标回波混频信号中包括目标散射中心距离调制的非线性相位项；
[0016]非线性相位项补偿模块，用于通过预设的核函数对所述目标回波混频信号中每个距离单元的所述非线性相位项进行补偿，得到每个距离单元补偿后的基带回波信号；
[0017]成像输出模块，用于对所述每个距离单元补偿后的基带回波信号进行快速傅里叶变换，将能量最大的多普勒通道中的距离像作为目标高分辨距离像进行输出。
[0018]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
[0019]根据预设的原始随机跳频雷达信号定义随机跳频雷达信号的子脉冲重复时间调制公式；
[0020]根据所述子脉冲重复时间调制公式对所述原始随机跳频雷达信号进行脉冲重复时间调制，得到脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号；
[0021]通过所述脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号对目标进行探测，得到目标回波混频信号；所述目标回波混频信号中包括目标散射中心距离调制的非线性相位项；
[0022]通过预设的核函数对所述目标回波混频信号中每个距离单元的所述非线性相位项进行补偿，得到每个距离单元补偿后的基带回波信号；
[0023]对所述每个距离单元补偿后的基带回波信号进行快速傅里叶变换，将能量最大的多普勒通道中的距离像作为目标高分辨距离像进行输出。
[0024]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0025]根据预设的原始随机跳频雷达信号定义随机跳频雷达信号的子脉冲重复时间调制公式；
[0026]根据所述子脉冲重复时间调制公式对所述原始随机跳频雷达信号进行脉冲重复时间调制，得到脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号；
[0027]通过所述脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号对目标进行探测，得到目标回波混频信号；所述目标回波混频信号中包括目标散射中心距离调制的非线性相位项；
[0028]通过预设的核函数对所述目标回波混频信号中每个距离单元的所述非线性相位
项进行补偿，得到每个距离单元补偿后的基带回波信号；
[0029]对所述每个距离单元补偿后的基带回波信号进行快速傅里叶变换，将能量最大的多普勒通道中的距离像作为目标高分辨距离像进行输出。
[0030]上述改进随机跳频雷达成像方法、装置、计算机设备和存储介质，通过定义的子脉冲重复时间调制公式对原始随机跳频雷达信号进行脉冲重复时间调制，得到脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号；通过脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号对目标进行探测，得到目标回波混频信号；通过预设的核函数对目标回波混频信号中每个距离单元的非线性相位项进行补偿，对每个距离单元补偿后的基带回波信号进行快速傅里叶变换，将能量最大的多普勒通道中的距离像作为目标高分辨距离像进行输出。本专利技术在常规随机跳频波形的基础上，通过改变脉冲重复周期，消除了运动与频率的高次耦合项，再利用核函数相关法并结合FFT快速成像，成像过程避免了对目标速度的估计步骤，降低了计算量，有利于工程实现。
附本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种改进随机跳频雷达成像方法，其特征在于，所述方法包括：根据预设的原始随机跳频雷达信号定义随机跳频雷达信号的子脉冲重复时间调制公式；根据所述子脉冲重复时间调制公式对所述原始随机跳频雷达信号进行脉冲重复时间调制，得到脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号；通过所述脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号对目标进行探测，得到目标回波混频信号；所述目标回波混频信号中包括目标散射中心距离调制的非线性相位项；通过预设的核函数对所述目标回波混频信号中每个距离单元的所述非线性相位项进行补偿，得到每个距离单元补偿后的基带回波信号；对所述每个距离单元补偿后的基带回波信号进行快速傅里叶变换，将能量最大的多普勒通道中的距离像作为目标高分辨距离像进行输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的原始随机跳频雷达信号定义随机跳频雷达信号的子脉冲重复时间调制公式，包括：获取预设的原始随机跳频雷达信号；定义随机跳频雷达信号的子脉冲重复时间调制公式为：其中，n表示第n个子脉冲，f0为所述原始随机跳频雷达信号的信号载频，c
n
为所述原始随机跳频雷达信号的跳频系数，T0为所述原始随机跳频雷达信号的脉冲重复时间，Δf为所述原始随机跳频雷达信号的最小跳频步长。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过所述脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号对目标进行探测，得到目标回波混频信号，包括：通过所述脉冲重复时间与频率联合调制的随机跳频信号对目标进行探测，得到目标回波混频信号为：其中，K表示目标包含K个散射中心，第k个散射中心的强度为σ
k
，r
k0
表示初始时刻第k个散射中心与雷达的距离，v
los
为目标速度在雷达视线方向的投影分量，c表示光速，j为虚数符号，exp(
·
)表示指数函数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过预设的核函数对所述目标回波混频信号中每个距离单元的所述非线性相位项进行补偿，包括：通过预设的核函数对所述目标回波混频信号中每个距离单元的所述非线性相位项进行补偿；其中，每个子脉冲的第l个距离单元对应的核函数为：其中，Δr为随机跳频信号的距离分辨率，l＝1,2
···
L，L为成像距离门内包含的距<...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡杰民，陈锡清，李鑫，滕俊鹏，
申请(专利权)人：湖南雷像电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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