一种随机跳频重频捷变雷达目标回波信号检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109613506A(43)申请公布日2019.04.12(21)申请号201811569645.1(22)申请日2018.12.21(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人田静宁晨崔嵬王烽宇周俊伟张彪段越吴嗣亮(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人李微微仇蕾安(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称一种随机跳频重频捷变雷达目标回波信号检测方法(57)摘要本发明公开了一种随机跳频重频捷变雷达目标回波信号检测方法，该方法对搜索轨迹进行检测前聚焦处理，能够有效解决盲速旁瓣问题，降低后续检测处理的虚警率；通过在目标运动参数空间进行搜索，对信号进行相位补偿，实现相参积累，该方法能够同时解决距离徙动和脉间相位抖动问题；当场景中存在窄带有源干扰时，本发明方法依然能够实现目标信号能量的有效积累，从而从干扰背景中检测出目标。CN109613506ACN109613506A权利要求书1/2页1.一种随机跳频重频捷变雷达目标回波信号检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、对随机跳频重频捷变雷达接收的信号进行脉压处理，具体方法如下：假设雷达发射的随机跳频重频捷变脉冲信号为：其中Tp为脉冲宽度，τ为快时间，即距离时间，t为慢时间，且t＝[n+P(n)]T，n＝0,1,....N-1，N为相参积累时间内发射的脉冲数，T为平均脉冲重复周期，P(n)在[-α1，α1]内服从均匀分布，且0≤α1≤0.5，fc+Q(n)Δf为载波频率，fc为平均载波频率，Q(n)Δf为跳频图案，Q(n)在[-α2，α2]内服从均匀分布，且0≤α2≤0.5，Δf是频率间隔，γ为调频斜率；对接收的基带回波信号进行脉冲压缩处理，得到：其中σ为目标的反射系数，G为距离压缩增益，B为线性调频信号带宽，c为光速，sinc(x)＝sin(x)/x；R(t)表示目标的瞬时距离；假设初始距离为R0处的目标以径向速度v0匀速运动，则：R(t)＝R0-v0t(3)步骤2、分别确定距离和径向速度的搜索间隔，具体方法如下：Δr＝c/(2fs)表示距离搜索间隔，其中fs为采样频率；Δv＝c/(2fcNT)表示径向速度搜索间隔；步骤3、根据距离和速度的搜索范围及搜索间隔确定运动目标的搜索轨迹，具体方法如下：距离搜索范围r∈[rmin,rmax]；其中，rmin和rmax分别表示距离的最小和最大值；Nr＝round[(rmax-rmin)/Δr]表示搜索距离单元数，则距离搜索范围离散化为：r(i)＝rmin+i·Δr,i＝1,…,Nr(4)速度搜索范围v∈[vmin,vmax]；其中，vmin和vmax分别表示速度的最小和最大值；Nv＝round[(vmax-vmin)/Δv]表示搜索速度单元数，则速度搜索范围离散化为：v(p)＝vmin+p·Δv，p＝1,…,Nv(5)运动目标的搜索轨迹为：R(i,p,n)＝r(i)-v(p)([n+P(n)]T)(6)步骤4、对当前搜索轨迹进行检测前聚焦处理，具体方法如下：对公式(2)表示的脉冲压缩后的基带回波信号进行聚焦处理，其离散表达式为：2CN109613506A权利要求书2/2页步骤5、在i和p的各自取值范围，对两者进行两两任意组合，每一种组合下获得一个公式(7)的聚焦结果，遍历所有组合后，则根据聚焦结果的最大值对应的i和p值，由公式(4)和公式(5)求得目标的距离和速度。3CN109613506A说明书1/5页一种随机跳频重频捷变雷达目标回波信号检测方法技术领域[0001]本发明属于雷达测量技术领域，具体涉及一种随机跳频重频捷变雷达目标回波信号检测方法。背景技术[0002]抗干扰性能是保证雷达系统的战场生存能力、提高作战水平进而获得战争主动权的关键。随机捷变是一种通过发射波形设计获得抗干扰能力的有效设计措施，其中随机跳频信号和重频捷变信号是两种重要的随机捷变信号。重频捷变雷达可以通过在均匀脉冲重复间隔上叠加随机抖动量来解决低重频脉冲多普勒雷达测速模糊问题，同时具有良好的抗截获、抗电子干扰等性能。但该体制的解速度模糊能力与随机抖动量有关，而随机抖动引起多普勒频谱污染，增加了微弱目标检测的难度。随机跳频信号具有大的合成带宽，是提高距离分辨率的有效手段，能够消除目标体上各散射点的多普勒模糊，数据率也得以大幅提高。在2011年《IEEETransactionsonAerospaceandElectronicSystems》中第47卷第2期第1186至1200页，XuJ等人在“Radarmaneuveringtargetmotionestimationbasedongene