一种基于外辐射源雷达的时延‑多普勒频提取方法.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CN106597409A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201611180577.0(22)申请日2016.12.19(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新西区西源大道2006号(72)发明人李万春田正武唐遒彭丽(74)专利代理机构成都点睛专利代理事务所(普通合伙)51232代理人葛启函(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种基于外辐射源雷达的时延-多普勒频提取方法(57)摘要本发明属于信号处理领域，具体涉及一种基于外辐射源雷达的时延-多普勒频提取方法。本发明的方法基于传统的时频二维相关方法，在对目标的时延和多普勒的提取过程中，主要利用参考信号和传统方法获得的初步时延和多普勒，通过对参考信号和目标信号的补偿及相关运算，再次获取更精确的时延和多普勒。本发明的有益效果为，相对于传统方法，本发明可以明显提高雷达探测中时延和多普勒频的检测精度同时能够在达到相同检测精度时，时间复杂度更低。CN106597409ACN106597409A权利要求书1/1页1.一种基于外辐射源雷达的时延-多普勒频提取方法，其特征在于，包括以下步骤：a.采用时频二维相关方法和峰值搜索初步获取时延τd1和多普勒频fd1：设参考信号为Sref(t)，目标探测信号为其中n(t)为高斯白噪声；时频二维相关方法的原理如下公式1：公式1中，ei(n)为外辐射源雷达在经过数字波束形成后的某一路主通道信号，Sref(n)为外辐射源的参考信号，M为波束的个数，(τ,f)为目标引起的时延和多普勒频率；根据峰值搜索获取|ψi(τd1,fd1)|产生的峰值点，该峰值点对应的(τd1,fd1)即为目标的时延和多普勒；b.对目标探测信号进行多普勒频补偿：采用步骤a中获得的多普勒频移fd1对目标探测信号进行多普勒频补偿获得目标信号S1(t)如下公式2：c.采用参考信号对步骤b中获得的目标信号S1(t)进行时延扫描：利用参考信号Sref(t)，在步骤a中获得的时延τd1附近进行时延拟合获得信号S2(t)＝Sref(t-τd2)，将S2(t)与S1(t)做相关运算，相关值取得最大时信号S2(t)所对应的时延τd2，为相对于时延τd1更为准确的时延值；d.采用步骤c中获得的时延τd2，对参考信号Sref(t)进行时延补偿，获得目标信号S3(t)：S3(t)＝Sref(t-τd2)；e.采用参考信号对步骤d中获得的目标信号S3(t)进行多普勒频扫描：采用目标信号S3(t)，在步骤a中得到的多普勒频fd1附近进行多普勒频移拟合得到信号将S4(t)与S1(t)做相关运算，相关值取得最大时S4(t)所对应的多普勒频fd2，为相对于多普勒频fd1更为准确的多普勒频移值。2CN106597409A说明书1/4页一种基于外辐射源雷达的时延-多普勒频提取方法技术领域[0001]本发明属于信号处理领域，具体涉及一种基于外辐射源雷达的时延-多普勒频提取方法。背景技术[0002]外辐射源雷达利用地面广播电台、电视台、通信台等非合作的第三方辐射信号经目标散射后的回波来获取目标信息，具有生存能力强、抗干扰性能好等特点以及探测隐身目标的潜力，并具有探测低空目标的能力。在外辐射源雷达探测过程中，时延和多普勒频是最重要的提取参数。该参数的精度直接影响着后续对目标的定位。目前在对时延和多普勒频进行参数提取的主要方法是时频二维相关。[0003]时频二维相关采用二维相干匹配滤波提取目标的时延和多普勒频移，其原理可用模糊函数表示：[0004][0005]其中，ei(n)为外辐射源雷达在经过DBF(数字波束形成)后的某一路主通道信号，Sref(n)为外辐射源的参考信号，M为波束的个数。(τ,f)为目标引起的时延和多普勒频率。当存在目标时，|ψi(τd,fd)|会产生一个峰值点，该峰值点对应的(τd,fd)即为目标的时延和多普勒。具体的原理框图如附图1所示。[0006]当外辐射源信号(参考信号)为广播调频信号可表示为：[0007][0008]其中v(t)为加性高斯白噪声信号，fc为调频广播信号的载频，D1为外辐射源雷达接收广播信号的时间延迟。θ(t-D1)为音频信号调制项。[0009][0010]上式中，第一项为外辐射源雷达接收的广播信号探测到目标的回波信号，fd为由于目标运动导致多普勒频移，D2为雷达接收天线接收到目标信号的时间延迟。m(t)是高斯白噪声信号。因此，直达波信号的延时式为：[0011][0012]上式中延时长度Δt用采样周期，或者采样周期的整数倍。上式的共轭式与主通道信号相乘得：[0013][0014]由上式可以看出，当D2＝D1+nΔt时，