【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达检测，特别涉及一种基于重构谱的微弱目标相参积累检测方法及装置。
技术介绍
1、航空航天技术和隐身技术的快速发展导致了大量微弱高速目标的出现，使得现代雷达对这类低可观测性目标的有效探测成为了雷达
的难题。通常情况下，长时间相参积累技术可以显著地提高雷达对目标的检测性能。然而，由于积累期间目标的高速运动，使得信号能量会分散在多个距离单元和多普勒频率单元上，产生距离徙动和多普勒频率徙动效应，从而降低积累技术的性能增益。
2、为了提高输出信噪比和检测性能，研究学者提出了不同的相参积累检测方法以实现目标信号能量的有效积累。radon傅里叶变换方法能校正径向匀速运动引起的线性距离徙动并积累目标能量。radon分数阶傅里叶变换方法考虑到了目标运动可能引起的多普勒频率徙动效应。广义radon傅里叶变换方法实现了高阶徙动的补偿和目标信号能量的有效积累。基于精确距离演化模型的相参积累方法则解决了近似多项式模型与现实世界常见的目标运动(如沿任意方向运动的匀速直线运动目标)之间存在的模型失配问题，实现了对常见高速微弱目标的准确能量积累与检测。
3、然而，上述相参积累检测方法通常仅积累距离目标位置最近的单个采样单元上的目标信号能量。在实际情况中，目标回波包络位置通常不会准确落在采样单元上，且目标信号能量不会仅占据单个单元，而会以目标位置为中心溢出在周围若干单元上。因此，这种积累方式会导致采样偏差和能量积累效率降低的问题，不利于输出信噪比的改善和检测性能的提升。
技术实现思路>
1、本专利技术提供了一种基于重构谱的微弱目标相参积累检测方法及装置，克服了采样偏差导致的性能损失，同时充分积累了目标回波扩散的能量，显著提升了雷达对微弱目标的输出信噪比和检测性能。
2、第一方面，本专利技术提供了一种基于重构谱的微弱目标相参积累检测方法，包括：
3、获取目标的雷达回波数据并进行解调和脉冲压缩处理，得到二维离散脉压信号；
4、根据预设雷达系统参数和搜索运动参数，在所述二维离散脉压信号的每个脉冲中确定谱重构处理范围；
5、利用目标信号的点扩散函数和所述谱重构处理范围内采样单元的测量值，生成重构谱；
6、补偿不同脉冲间的相位波动，并通过矢量相加积累所有所述脉冲的重构谱，直至完成参数空间内所有所述搜索运动参数的积累输出，获得相参积累输出矩阵；
7、根据所述相参积累输出矩阵进行目标检测。
8、可选地，所述根据预设雷达系统参数和搜索运动参数，在所述二维离散脉压信号的每个脉冲中确定谱重构处理范围，包括：
9、根据所述搜索运动参数和所述目标的距离演化规律，确定所述二维离散脉压信号中所述目标在不同脉冲时刻下相对于雷达的目标单元位置；
10、根据预设的雷达系统参数和所述目标单元位置，确定谱重构处理范围；其中，所述谱重构处理范围为以所述目标信号所在目标单元位置为中心，由所述目标信号主瓣覆盖的区间。
11、可选地，所述搜索运动参数包括搜索距离、搜索径向速度、搜索速度、距离的搜索间隔、径向速度的搜索间隔和速度的搜索间隔；
12、所述目标单元位置通过如下公式确定：
13、
14、其中，nm为第m个脉冲中的目标单元位置；rs(i)＝i*δr(i＝1,2,...,nr-1)为搜索距离；δr为距离的搜索间隔；nr为距离的搜索数目；为搜索径向速度；为径向速度的搜索间隔；为径向速度的搜索数目；vs(q)＝q*δv(q＝1,2,...,nv-1)为搜索速度；δν为速度的搜索间隔；nν为速度的搜索数目；mtr(m＝0,1,...,m-1)表示慢时间变量，tr为脉冲重复间隔，m为积累脉冲数；
15、所述谱重构处理范围通过如下公式确定：
16、|nr-nm|≤k
17、其中，nr为对应所述目标单元位置nm的采样单元；k为距离采样频率和信号的比值。
18、可选地，所述利用目标信号的点扩散函数和所述谱重构处理范围内采样单元的测量值，生成重构谱，包括：
19、针对每个脉冲，均执行：以每个所述采样单元的测量值为复幅度，利用所述目标信号的点扩散函数收集每个所述采样单元在所述目标单元位置处的采样值，然后对所述谱重构处理范围内所有采样单元在所述目标单元位置处的采样值，生成所述重构谱。
20、可选地，所述重构谱通过如下公式确定：
21、
22、其中，i(m；nm)为第m个脉冲生成的重构谱；为所述目标的点扩散函数；s(m,nr)psf(nr-nm)为第m个脉冲中采样单元nr在所述目标单元位置nm处的采样值。
23、可选地，所述根据所述相参积累输出矩阵进行目标检测，包括：
24、根据给定虚警概率确定自适应检测门限；
25、判断所述相参积累输出矩阵的积累峰值是否高于所述自适应检测门限；
26、在所述相参积累输出矩阵的积累峰值高于所述自适应检测门限时，确定检测到所述目标。
27、第二方面，本专利技术提供了一种基于重构谱的微弱目标相参积累检测装置，包括：
28、数据获取模块，用于获取目标的雷达回波数据并进行解调和脉冲压缩处理，得到二维离散脉压信号；
29、谱重构处理范围确定模块，用于根据预设雷达系统参数和搜索运动参数，在所述二维离散脉压信号的每个脉冲中确定谱重构处理范围；
30、重构谱生成模块，用于利用目标信号的点扩散函数和所述谱重构处理范围内采样单元的测量值，生成重构谱；
31、相参积累模块，用于补偿不同脉冲间的相位波动，并通过矢量相加积累所有所述脉冲的重构谱，直至完成参数空间内所有所述搜索运动参数的积累输出，获得相参积累输出矩阵；
32、目标检测模块，用于根据所述相参积累输出矩阵进行目标检测。
33、可选地，所述谱重构处理范围确定模块还用于执行如下操作：
34、根据所述搜索运动参数和所述目标的距离演化规律，确定所述二维离散脉压信号中所述目标在不同脉冲时刻下相对于雷达的目标单元位置；
35、根据预设的雷达系统参数和所述目标单元位置，确定谱重构处理范围；其中，所述谱重构处理范围为以所述目标信号所在目标单元位置为中心，由所述目标信号主瓣覆盖的区间。
36、可选地，所述重构谱生成模块还用于执行如下操作：
37、针对每个脉冲，均执行：以每个所述采样单元的测量值为复幅度，利用所述目标信号的点扩散函数收集每个所述采样单元在所述目标单元位置处的采样值，然后对所述谱重构处理范围内所有采样单元在所述目标单元位置处的采样值，生成所述重构谱。
38、第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本说明书任一第一方面所述的方法。
39、第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于重构谱的微弱目标相参积累检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设雷达系统参数和搜索运动参数，在所述二维离散脉压信号的每个脉冲中确定谱重构处理范围，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述搜索运动参数包括搜索距离、搜索径向速度、搜索速度、距离的搜索间隔、径向速度的搜索间隔和速度的搜索间隔；
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用目标信号的点扩散函数和所述谱重构处理范围内采样单元的测量值，生成重构谱，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述重构谱通过如下公式确定：
6.根据权利要求1至5中任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述相参积累输出矩阵进行目标检测，包括：
7.一种基于重构谱的微弱目标相参积累检测装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述谱重构处理范围确定模块还用于执行如下操作：
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述重构谱生成模块还用于执行如下
10.一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于重构谱的微弱目标相参积累检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设雷达系统参数和搜索运动参数，在所述二维离散脉压信号的每个脉冲中确定谱重构处理范围，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述搜索运动参数包括搜索距离、搜索径向速度、搜索速度、距离的搜索间隔、径向速度的搜索间隔和速度的搜索间隔；
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用目标信号的点扩散函数和所述谱重构处理范围内采样单元的测量值，生成重构谱，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于...
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