【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达信号处理，尤其涉及一种高速机动目标回波能量的相参积累方法。
技术介绍
1、近年来，随着航天技术的发展，各种高速机动目标例如超高声速导弹、战斗机、无人机等层出不穷。为了提高雷达对目标的检测能力，通常采用长时间相参积累技术来提高信噪比。然而，随着积累时间的增加，距离走动与多普勒频移现象也会随之出现，传统的积累算法动目标检测(mtd)难以有效提高回波信号的积累增益。因此，需要对回波信号进行适当处理，消除距离走动及多普勒频率走动影响，实现脉冲的有效积累。
2、针对具有匀加速运动模型的高速机动目标的检测问题，目前已经提出了很多相参积累方法。j.su等人提出了基于kt-dp的相参积累算法，首先通过kt校正一阶距离走动，然后利用dp估计目标加速度并补偿相位差异消除多普勒走动。x.l.l i等人提出了基于kt-frft的相参积累算法，利用frft操作消除多普勒频率徙动并对目标能量进行相参积累。x.rao等人提出了iar-frft相参积累算法，利用iar校正一阶距离走动。然而，上述几种算法都忽略了二阶距离走动的影响，仅能校正目标速度引起的一阶距离徙动。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提供了一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，包括以下步骤：
2、s1：获取高速机动目标的原始回波信号；
3、s2：根据所述原始回波信号在快时间维做傅里叶变换，得到距离频率-慢时间维信号；
4、s3：通过对所述距离频率
5、s4：对所述回波脉冲压缩信号在慢时间维做第一次二阶keystone变换获得第一次二阶keystone变换信号；
6、s5：利用遗传算法估计所述高速机动目标的加速度，并建立用于补偿所述加速度二次项相位的第一补偿函数，利用所述第一补偿函数处理所述第一次二阶keystone变换信号得到第一补偿信号；
7、s6：对所述第一补偿信号在慢时间维做第二次二阶keystone变换得到第二次二阶keystone变换信号。
8、进一步地，在步骤s6后还包括：
9、s7：利用所述遗传算法估计所述高速机动目标的速度模糊数，并建立用于补偿模糊相位的第二补偿函数，利用所述第二补偿函数处理所述第二次二阶keystone变换信号得到第二补偿信号；
10、s8：通过在所述慢时间维对所述第二补偿信号做所述傅里叶变换完成对所述关于高速机动目标的回波能量的相参积累。
11、优选地，所述步骤s1，进一步包括：
12、s11：所述高速机动目标接收到采用线性调频脉冲信号的发射信号，所述发射信号采用线性调频脉冲信号，所述发射信号的时域表达式为：
13、
14、其中，a为发射信号幅度，fc为载波频率，γ为调频斜率，j为虚数单位，t为脉冲时宽，t为快时间，为矩形窗函数，满足以下：
15、
16、所述发射信号通过所述高速目标反射后的所述回波信号表示为：
17、
18、其中，ar为回波幅度，t为快时间，t为脉冲时宽，fc为载波频率，γ为调频斜率，j为虚数单位，为矩形窗函数，tm＝mtr为慢时间，m为脉冲序列，tr为脉冲重复周期，τ(tm)为回波延时，r(tm)为所述高速机动目标相对雷达瞬时距离,c为电磁波的传播速度，则τ(tm)满足：
19、
20、s12：通过建立所述高速机动目标相对所述雷达的运动模型计算所述r(tm)，具体为：
21、
22、其中，r0为所述高速机动目标相对所述雷达的初始距离，v0表示所述高速机动目标的初速度，α表示加速度。
23、优选地，在步骤s2中，进一步包括：
24、s21：对所述原始回波信号按照脉冲多普勒所述雷达预设的采样频率和采样点数在所述快时间维进行离散化采样，得到所述离散化采样后的离散信号；
25、s22：对所述离散信号快速进行所述傅里叶变换得到所述距离频率-慢时间维信号。
26、优选地，所述步骤s3，进一步包括：
27、所述距离频率-慢时间维信号乘以脉冲压缩参考信号，得到在所述距离频率-慢时间二维平面内的回波脉冲压缩信号。
28、优选地，所述步骤s4，进一步包括：
29、所述第一次二阶keystone变换的变换尺度为：
30、
31、其中fτ表示与快时间相对应的距离频率，fc为载波频率，tm为慢时间即第一慢时间变量，tn是变换后的所述慢时间即第二慢时间变量。
32、优选地，所述步骤s5，进一步包括：
33、s51：对搜索加速度进行二进制编码得到编码加速度，将所述编码加速度转换为遗传空间的由基因构成的第一染色体；
34、s52：利用所述遗传算法根据所述第一染色体估计所述加速度的取值即估计加速度值；
35、s53：所述第一补偿函数代入用于构造二次相位补偿项补偿所述二次项相位的所述估计加速度值。
36、优选地，所述步骤s6，进一步包括：
37、
38、其中tl是所述第二慢时间变量tn变换后的所述慢时间即第三慢时间变量。
39、优选地，所述步骤s7，进一步包括：
40、s71：对搜索速度模糊数进行二进制编码得到编码速度模糊数，将所述速度模糊数转换为遗传空间的由基因构成的第二染色体；
41、s72：利用所述遗传算法根据所述第二染色体估计所述速度模糊数的取值即估计速度模糊数值；
42、s73：所述第二补偿函数代入用于构造模糊相位补偿项补偿所述模糊相位估计所述估计速度模糊数值。
43、优选地，利用所述遗传算法对所述搜索加速度和所述搜索速度模糊数迭代搜索时，交叉概率取0.4～0.99，变异概率取0.0001～0.1。
44、所述遗传算法出现以下情况结束运算：
45、情况1：所述迭代次数达到规定的预置值结束所述遗传算法运算；
46、情况2：所述迭代后的个体适应度即所述搜索加速度的某一个数值或所述搜索速度模糊数的某一个数值达到设定的阈值后结束所述遗传算法运算；
47、情况3：进行若干时间的所述迭代后群体适应度区域即所述搜索加速度或所述搜索速度模糊数平稳的代数超过预定值。
48、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
49、1)本专利技术通过二阶keystone变换来校正目标加速度带来的距离走动，再通过估计出目标的加速度来补偿目标回波的二次项相位，接着再进行一次二阶keystone变换，再通过估计出目标的模糊数来补偿目标回波的模糊相位，校正了加速度带来的距离弯曲同时考虑多普勒频率模糊问题带来的影响。
50、2)本专利技术通过引入遗传算法对加速度与模糊数搜索过程进行优化，在寻优过程中自动捕捉和积累有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，在步骤S6后还包括：
3.根据权利要求1所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，所述步骤S1，进一步包括：
4.根据权利要求3所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，在步骤S2中，进一步包括：
5.根据权利要求4所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，所述步骤S3，进一步包括：
6.根据权利要求5所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，所述步骤S4，进一步包括：
7.根据权利要求6所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，所述步骤S5，进一步包括：
8.根据权利要求7所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，所述步骤S6，进一步包括：
9.根据权利要求8所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，所述步骤S7，进一步包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，在步骤s6后还包括：
3.根据权利要求1所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，所述步骤s1，进一步包括：
4.根据权利要求3所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，在步骤s2中，进一步包括：
5.根据权利要求4所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法，其特征在于，所述步骤s3，进一步包括：
6.根据权利要求5所述的一种高速机动目标回波能量的相参积累方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：范培毅，谢贤俊，郭一帆，原浩娟，冀文辉，
申请(专利权)人：上海航天电子通讯设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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