基于部分高分辨距离像的旋转微动目标参数估计方法.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CN106093900A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610373341.2(22)申请日2016.05.30(71)申请人中国人民解放军国防科学技术大学地址410073湖南省长沙市开福区德雅路109号(72)发明人潘小义王伟冯德军傅其祥顾赵宇刘永才徐乐涛张文明(74)专利代理机构北京慧泉知识产权代理有限公司11232代理人王顺荣唐爱华(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图3页(54)发明名称基于部分高分辨距离像的旋转微动目标参数估计方法(57)摘要本发明基于部分高分辨距离像的旋转微动目标参数估计方法，采取的技术方案如下：第一步，雷达高分辨距离像矩阵获取；第二步，选取部分高分辨距离像；第三步，旋转微多普勒频率估计；第四步，目标旋转直径估计。本发明的有益效果在于：第一，不需要雷达对目标进行长时间观测，提高了雷达目标识别的效率；第二，能对被部分干扰的目标进行识别，提高了雷达目标识别的可靠性；第三，不需要进行大量复杂运算，仅仅利用解曲线方程的方式进行数学计算，计算量较小且过程较为便捷。CN106093900ACN106093900A权利要求书1/2页1.一种基于部分高分辨距离像的旋转微动目标参数估计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：雷达高分辨距离像矩阵获取利用频率步进信号合成宽带雷达发射信号s(m,n)，m∈[1,M]是第m个频率步进信号，M是总的信号个数，n∈[1,N]是单个频率步进信号中第n个子脉冲，N是总的子脉冲数；对目标回波信号进行傅里叶变换得到雷达目标高分辨距离像，将各次雷达回波信号对应的高分辨距离像按行排列形成二维雷达高分辨距离像矩阵HA(m,n)；步骤二：选取部分高分辨距离像选取HA(m,n)中未被干扰的部分，然后取该部分旋转目标距离像上振幅最大的两个旋转点对应的距离像曲线LA(m)和LB(m)，计算两曲线差值绝对值对应的曲线L1(m)＝|LA(m)-LB(m)|，|·|表示取绝对值；步骤三：旋转微多普勒频率估计选取曲线L1(m)上任意三点，以旋转微多普勒频率为未知数联立方程组，解方程并计算得到旋转微多普勒频率估计值步骤四：目标旋转直径估计利用第三步中估计得到的再选取曲L1(m)上任意二点，以旋转直径为未知数联立方程组，解方程并计算得到目标旋转直径估计值2.根据权利要求1所述的基于部分高分辨距离像的旋转微动目标参数估计方法，其特征在于：在步骤二中，设旋转微动目标上振幅最大的两个点为A和B，其各自对应的高分辨距离像曲线表达式表示为：其中R0是旋转中心O距离雷达的距离，rA和rB为A和B两点对应的旋转半径，f0是雷达信号s(m,n)的起始频率，Δf是信号s(m,n)的步进值，TR是脉冲重复周期，ω为旋转微多普勒频率，φm＝ωmNTR+φ0为旋转角度，φ0是初始角度，为常数。3.根据权利要求1所述的基于部分高分辨距离像的旋转微动目标参数估计方法，其特征在于：在步骤二中，选取部分距离像曲线，然后计算两曲线差值的绝对值：**L1(m)＝|LA(m)-LB(m)|＝rsin(ωm+φ0-ε)(公式二)*其中，r＝rA+rB为目标旋转直径，ω＝ωNTR。4.根据权利要求1所述的基于部分高分辨距离像的旋转微动目标参数估计方法，其特征在于：在步骤三中，以p为间隔，从L1(m)中取三个点：L1(m0-p)，L1(m0)，L1(m0+p)，由下式计算每一个p值对应下的ω*(p)：2CN106093900A权利要求书2/2页其中m0为m＝2,3,...,M-1中任意一点，取p∈[1,M-m0]；再求得：然后对ω(p)求和再取平均，得到旋转微多普勒率估计值为：5.根据权利要求1所述的基于部分高分辨距离像的旋转微动目标参数估计方法，其特征在于：在步骤四中，从L1(m)中取二个点：L1(m1)，L1(m1+Δm)，由下式计算每一个Δm值对应下的r(Δm)：其中，m1为m＝1,2,3,...,M-1中任意一点，Δm＝1,2,3,...,M-m1；然后对r(Δm)求和再取平均，得到旋转目标直径估计值为：3CN106093900A说明书1/3页基于部分高分辨距离像的旋转微动目标参数估计方法【技术领域】[0001]本发明属于雷达目标识别领域，具体涉及雷达微动目标特征提取技术，特别是一种利用部分高分辨距离像估计旋转微动目标参数的方法。【背景技术】[0002]微动是雷达探测领域一种常见现象，雷达微动目标回波包含大量目标结构和运动的细节特征，微动参数估计也成为雷达目标识别研究的热点。旋转微动是一种典型的目标微动形式，常见于直升机旋翼、涡轮发动机叶片等，其特征参数主要包括旋转微多普勒频率、旋转直径(或半径)等。[