雷达目标的检测方法技术

本发明专利技术公开的雷达目标的检测方法，属于信号处理技术领域。包括对脉冲压缩后的多脉冲频域信号进行处理，用内插的方法对每个距离单元内的脉压后的频域回波信号扩展成三个二维信号，将这三个二维信号点乘得到扩展二维矩阵。再联合多个距离门的扩展信号结果形成三维数据块。最后用三维快速傅里叶变换算法对三维数据块进行处理，将处理后的最大幅度当做检测统计量进行恒虚警检测。本发明专利技术避免了雷达机动目标检测的多维度搜索，与同类算法比较，算法复杂度较低。杂度较低。杂度较低。

【技术实现步骤摘要】
雷达目标的检测方法


[0001]本专利技术属于信号处理
，尤其涉及一种雷达目标的检测方法。

技术介绍

[0002]众所周知，增长脉冲多普勒雷达的积累时间可以增加目标信噪比，改善微弱目标的检测性能。然而，高速机动目标通常会带来非线性的距离徙动和多普勒谱的展宽。如果用传统的脉冲压缩加MTD动目标检测的方法对回波信号进行处理，会导致目标能量分散在多个距离门单元内，MTD的频谱展宽。因此，检测输入信号的信噪比降低低，检测性能变差。为了改善对机动目标的检测性能，RFT、RFRFT等算法对目标的一阶、二阶参数进行搜索，适用于匀速或匀加速运动目标，对于有三阶运动参数的目标检测性能不佳。GRFT算法可以用于高阶运动目标检测，然而这种算法需要对多维运动参数进行搜索，其算法复杂度很高。不能适用于实际应用。
[0003]专利《离散线性调频傅里叶变换的高速机动目标检测方法》(专利号CN201710577593.1)，针对于存在速度模糊的高速目标，运用了多维参数搜索的方法，采用通用性的技术方法，通过参数搜索的方式进行计算，算法复杂度大且算法复杂，致使硬件成本高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种雷达目标的检测方法，解决现有技术中的方法通过参数搜索的方式进行计算，运算量大且计算复杂，致使硬件成本较高的技术问题。
[0005]一种雷达目标的检测方法，包括：
[0006]步骤1，雷达接收到的脉冲个数为M，脉冲频域信号组成序列Y1(m)＝{X1(1),X2(1),...,X
M
(1)})；
[0007]步骤2，建立M的阵列，确定阵列中多个元素的内插位置；
[0008]步骤3，多个所述内插位置信号的组成序列满足：
[0009]Y1(m)＝{X1(1),X2(1),...,X
M
(1)})，并插入信号采样值。
[0010]本专利技术的技术有益效果：
[0011]通过建立二维矩阵，用内插的方法对每个距离单元(N)内的脉压后的频域回波信号扩展成三个二维信号(P1,,3)，将这三个二维信号点乘得到扩展二维矩阵,再联合多个距离门的扩展信号结果形成三维数据矩阵((三维矩阵D))。最后用三维快速傅里叶变换算法对三维数据块进行处理，将处理后的最大幅度当做检测统计量进行恒虚警检测。本专利技术避免了雷达机动目标检测的多维度搜索，与同类算法比较，算法复杂度较低。相对于传统方法，无需再多个维度上进行参数搜索，降低计算量。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0013]图1为本专利技术的基于多脉冲数据二维扩展和三维快速傅里叶变换的机动目标检测方法的流程图；
[0014]图2为本专利技术的基于多脉冲数据二维扩展和三维快速傅里叶变换的机动目标检测方法的检测概率图；
[0015]图3为本专利技术的基于多脉冲数据二维扩展和三维快速傅里叶变换的机动目标检测方法的算法复杂度统计图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0017]以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0018]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0019]本专利技术提供的雷达目标的检测方法，基于多脉冲数据二维扩展和三维快速傅里叶变换进行检测，特别涉及雷达信号处理中的机动目标检测。无需在多个维度上进行参数搜索的方式进行计算，降低计算量，参见图1，所述的方法包括：
[0020]步骤1，雷达接收到的脉冲个数为M；(等于回波脉冲个数)，脉冲频域信号组成序列Y1(m)＝{X1(1),X2(1),...,X
M
(1)})；
[0021]步骤2，建立M的阵列，确定阵列中多个元素的内插位置；
[0022]步骤3，多个内插位置进行信号采样值的插入(是常规的复数)，且信号的组成序列满足：
[0023]Y1(m)＝{X1(1),X2(1),...,X
M
(1)})。
[0024]作为本案所提供的具体实施方式，每个脉冲各脉冲经过脉冲压缩后的频域信号分别为X1(n)，X2(n)，...，X
M
(n)，，单个脉冲的长度为N，取各脉冲频域信号n＝1时的信号样本组成序列。
[0025]进一步的步骤2步骤包括：
[0026]步骤4：当n＝1时，计算对应第一个距离单元n＝1的M
×
M二维扩展数据矩阵Z1(i,
j)，多个元素的内插位置满足：(确定三种分量的插入位置)
[0027][0028][0029][0030]计算三个内插位置P1(i,j)，P2(i,j)和P3(i,j)，其中i＝1，j＝1，(i和j为阵列的元素号)，T
Δ
为脉冲重复间隔，f
s
为雷达接收机AD采样频率，T为相干处理时间。
[0031]作为本案所提供的具体实施方式，步骤5：
[0032]在插入前需要进行插入位置的判断，(位置不一样，插值方法不同)，确定具体的插值计算步骤：
[0033]判定P1(i,j)，P2(i,j)和P3(i,j)是否同时满足条件：
[0034][0035]若是，以内插位置P1(i,j)，P2(i,j)，P3(i,j)通过运用频域补零的方法，在序列Y1(m)＝{X1(1),X2(1),...,X
M
(1)}进行内插，内插得到内插结果R1(i,j)，R2(i,j)，R3(i,j)，其中，*表示共轭；若否，令二维扩展矩阵Z1的第i行第j列的元素Z1(i,j)为0。这两种情况下，均可计算二维扩展矩阵Z1的第i行第j列的元素。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达目标的检测方法，基于多脉冲数据二维扩展和三维快速傅里叶变换进行检测，其特征在于，所述检测方法包括：步骤1，雷达接收到的脉冲个数为M，脉冲频域信号组成序列Y1(m)＝{X1(1),X2(1),...,X
M
(1)})；步骤2，建立M的阵列，确定阵列中多个元素的内插位置；步骤3，多个所述内插位置信号的组成序列满足，Y1(m)＝{X1(1),X2(1),...,X
M
(1)})，并插入信号采样值。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，每个脉冲经过脉冲压缩后的频域信号分别为X1(n)，X2(n)，...，X
M
(n)，单个脉冲的长度为N，取各脉冲频域信号n＝1时的信号样本组成序列。3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，步骤2包括：当n＝1时，计算对应第一个距离单元n＝1的M
×
M二维扩展数据矩阵Z1(i,j)，多个元素的内插位置满足：的内插位置满足：的内插位置满足：计算三个内插位置P1(i,j)，P2(i,j)和P3(i,j)，其中i＝1，j＝1，T
Δ
为脉冲重复间隔，f
s
为雷达接收机AD采样频率，T为相干处理时间。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，插入前需要进行插入位置的判断，确定具体的插值计算步骤：判定P1(i,j)，P2(i,j)和P3(i,j)是否同时满足条件：若是，以内插位置P1(i,j)，P2(i,j)，P3(i,j)通过运用频域补零的方法，在所述序列Y1(m)＝{X1(1),X2(1),...,X<...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹润清，花飞，黄立桓，赵谦，张磊，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：