[发明专利]针对具有高径向速度目标的单通道合成孔径雷达动目标检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达信号处理技术领域，特别涉及单通道合成孔径雷达动目标检测方法。 

背景技术

地面动目标检测(Ground Moving Target Indication：GMTI)与成像一直是现代雷达要完成的基本功能之一。随着合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar：SAR)的广泛应用，基于该平台的地面运动目标检测与成像技术将在未来发挥重要的作用。然而传统的合成孔径雷达是为静止目标成像而设计的，当对运动目标进行检测和成像时，静止目标的回波变成了杂波干扰，需尽量加以滤除。若采用静止目标的参数对运动目标进行成像，运动目标会在合成孔径雷达图像中出现模糊，散焦和方位位置偏移等现象，并淹没在杂波中无法分辨。因此如何正确地检测运动目标是一个亟待解决的问题。 

目前在动目标检测领域，主要包括单通道和多通道两大类检测方法。考虑到多通道的硬件系统较为复杂，成本高，而且国内现有的大多数机载合成孔径雷达系统均为单通道系统，对它们进行多通道改造比较困难。因此单通道动目标检测方法一直是国内外的研究热点。 

现有的单通道动目标检测方法主要包括：频域检测法和图像域检测法。下面分别进行介绍：①频域检测法：该类方法是利用运动目标和杂波的多普勒频谱存在偏差的特点分离动静目标。美国科学家R.K.Raney详细分析了运动目标的方位向和径向速度及加速度对合成孔径雷达成像的影响并提出了频域滤波法和相位滤波法(参见：R.K.Raney.Synthetic Aperture Imaging Radar and Moving Targets.IEEE Transactions on Aerospace and Electronic System，1971)；②图像域检测法：该类方法是利用动目标与杂波在图像上的不一致性来检测运动目标。Kirscht提出了一种通过单视 图像序列法消除背景，从而检测动目标，估计其速度的方法(参见：Kirscht M.Detection and Imaging of Arbitrarily Moving Targets with Single-Channel SAR.IEE Proc.Radar Sonar & Navigation，1997)。周峰等人提出了基于两视处理的运动目标检测和定位方法，该方法对两个子视进行成像处理，并利用非相干对消来抑制杂波以提高信杂比(参见：Zhou Feng.Approach for single channel SAR ground moving target imaging and motion Parameter estimation.IET Proc.Radar Sonar & Navigation，2007)。 

对比两类方法发现，使用频域滤波法可以消除杂波，但该类方法没有进行方位压缩，动目标能量没有累积，因此检测能力较弱。使用图像域的方法可最大程度地累积动目标能量，增大检测概率。然而当目标存在较高径向速度时，其频谱会产生多普勒模糊，并时常出现频谱跨越两个模糊数的情况，此时使用方位压缩进行成像会导致动目标在图像中出现鬼影，这将增大虚警概率。 

发明内容

本发明的目的是公开一种针对具有高径向速度目标的单通道合成孔径雷达动目标检测方法，在于消除高径向速度目标所产生的鬼影问题，从而降低该类目标的虚警概率。 

为达到上述目的，本发明提出了一种针对具有高径向速度目标的单通道合成孔径雷达动目标检测方法，在杂波抑制的同时，提高动目标的幅度，有效去除动目标的分裂频谱，使其在成像后呈现单个目标。该方法的技术解决方案包括如下步骤： 

1)获取单通道合成孔径雷达原始数据； 

2)对该数据进行距离向压缩； 

3)在距离压缩后的二维时域，沿方位向对数据进行2抽1，构造出两个通道的数据； 

4)以一个通道为标准，对另一个通道进行插值处理，将两个通道的方位时间对齐； 

5)两个通道进行相干对消，消除静止杂波； 

6)对步骤5)处理后的数据进行方位向傅里叶变换，将数据变换到距 离多普勒域； 

7)对步骤6)所得数据进行距离徙动校正(Range Cell Migration Correction：RCMC)； 

8)对步骤7)所得数据进行方位压缩，积累动目标能量； 

9)在图像域检测运动目标。