一种基于分段二次积累的GNSS外辐射源雷达动目标成像方法技术

技术编号:37153203 阅读:34 留言:0更新日期:2023-04-06 22:11
本发明专利技术是一种基于分段二次积累的GNSS外辐射源雷达动目标成像方法,解决了GNSS外辐射源雷达回波信号微弱,需要长时间积累的问题。本发明专利技术方法包括:对回波信号进行距离频域匹配滤波;以子段内可以忽略目标的距离徙动和多普勒频移为准则,将信号在方位向进行分段;对每个子段信号进行方位FFT,完成段内一次聚焦;进行参数搜索,通过子段信号段间相位补偿和累加,完成二次相参积累;对得到的三维参数矩阵沿距离向做IFFT;在三维参数空间进行门限处理,进行动目标多普勒参数估计;利用估计出的最优多普勒参数,进行运动补偿及动目标成像。本发明专利技术方法实现效率高,相比现有技术性能损失小,参数估计性能好,最终动目标成像效果好。最终动目标成像效果好。最终动目标成像效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分段二次积累的GNSS外辐射源雷达动目标成像方法


[0001]本专利技术属于雷达信号处理领域,具体涉及一种基于分段二次积累的GNSS外辐射源雷达动目标成像方法。

技术介绍

[0002]传统的有源雷达,是指通过辐射电磁波来照亮目标,进行目标的探测、定位和跟踪。而外辐射源雷达是指使用机会辐射源作为雷达发射机的双基地或者多基地雷达。外辐射源雷达的发射波形不受接收机的控制,接收机不需要频率分配,具有设备简单、成本低、功耗低、抗干扰能力强、隐蔽性好等优点,适合用于非合作目标的空中监视、远程边界监视等,在军民应用领域优势明显。
[0003]在各种机会辐射源中,全球导航卫星系统(Global navigation satellite system,GNSS)作为雷达辐射源具有独特优势。GNSS卫星提供了全球覆盖,并采用伪随机码扩频调制,在地球表面的任何位置都可以同时使用多个GNSS卫星(如GPS、GLONASS、伽利略或北斗)。此外,借助GNSS授时服务可以方便地实现同步,GNSS外辐射源雷达还具有低功耗、轻量级和隐蔽操作等优点。目前GNSS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分段二次积累的GNSS外辐射源雷达动目标成像方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、对原始回波信号进行距离频域匹配滤波,得到转换到距离频域的回波信号s(η,f
τ
),其中η是方位时间,f
τ
是距离频域变量;步骤二、对步骤一输出的回波信号在方位向进行分段;其中,以在子段内能忽略目标的距离徙动和多普勒频移为分段准则,设分段后子段持续时长为t
sub
,则满足如下条件:其中,λ表示信号波长,f
d
表示目标多普勒频率,f
r
表示目标多普勒调频率,c表示光速;步骤三、对每个子段信号进行方位FFT,完成段内一次聚焦;设段内信号完成一次聚焦,得到的回波信号为s(f
η
,f
τ
),f
η
为方位多普勒域,f
τ
为距离频域,FFT为快速傅里叶变换;步骤四、进行参数搜索,通过子段信号的段间相位补偿和累加,完成二次相参积累;其中,搜索参数包括探测距离R0、目标多普勒频率f
d
和目标多普勒调频率f
r
;设某次搜索,目标多普勒频率和多普勒调频率分别为f
d_temp
、f
r_temp
,抽取每个子段信号中f
d_temp
所对应的行拼接成矩阵Sc,Sc的维度为N
×
Nr,N为子段信号数,Nr为距离向点数;对拼接矩阵Sc进行相位补偿并累加,得到三维参数矩阵Spara(f
τ
,f
d
,f
r
);步骤五、对三维参数矩阵Spara(f
τ
,f
d
,f
r
)沿距离向做逆快速傅里叶变换IFFT,转换到三维参数域Spara(R0,f
d
,f
r
);步骤六、在三维参数空间进行门限处理,进行动目标多普勒参数估计;步骤七、利用估计出的最优多普勒参数进行运动补偿及动目标成像。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤一包括:1.1)将回波信号解调到中频后,通过与导航测距码自相关处理,完成脉冲压缩;1.2)进行数据码解调,去除回波中的随机相位跳变;再将回波信号重排成二维矩阵,分别记为距离向和方位向;1.3)通过卫星星历信息得到卫星位置,以直射通道的距离徙动和多普勒相位偏移为基准,对回波信号进行卫星运动补偿;1.4)将回波信号转换到距离频域,如下:其中,s(η,f
τ
)为变换到距离频域的回波信号,A
m
是信号幅度,T
a
是相干积累的时长,P(
·
)是导航信号伪随机码的自相关函数的傅里叶变换,f
c
是雷达系统的信号载频,R
*
(η)为R(η)与R
ref
(η)的距离差,R(η)表示GNSS卫星到目标的距离与目标到接收机的距离之和,R
ref
(η)表示GNSS卫星与接收机之间的距离。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏波唐涛陈杰曾虹程周新凯何涛
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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