[发明专利]一种基于Hough变换的高速动目标速度估计方法

说明书

本发明公开了一种基于Hough变换的高速动目标速度估计方法，包括：生成一个相干处理周期内的回波信号，对所述回波信号进行脉冲压缩；设置恒定的高虚警概率，利用所述高虚警概率计算得到目标的低检测门限，利用所述低检测门限对脉冲压缩后的回波信号进行低噪声抑制处理；进行Hough变换，寻找Hough变换结果的峰值点，并利用峰值点对低噪声抑制后的回波信号进行计算，得到直线参数；利用雷达参数和直线参数，计算出雷达与动目标之间的径向速度。本发明提供的一种基于Hough变换的高速动目标速度估计方法提高了Hough变换的计算速度，提高了有效回波数据点的积累，实现目标与雷达之间径向速度的估计，简化了计算条件。

技术领域

本发明涉及雷达目标速度估算技术领域，更具体地说，本发明涉及一种针对高速动目标检测过程中由于目标的高速运动带来的目标回波信号跨距离单元走动现象进行距离补偿的径向速度估计方法。

背景技术

现代雷达目标日趋多样化，如临近空间飞行器、隐身飞机、空间卫星碎片等，这些目标的典型特征可以概括为“高速、高机动、低散射”。由于目标的高速高机动特性，存在目标在一个雷达波束驻留周期内跨距离单元和跨多普勒单元现象，导致目标的回波信号在一个相干处理周期内相参积累效果较差，回波能量不能很好的聚焦在一点；低散射截面积目标，会产生目标回波能量较低，目标回波信号会淹没在接收机噪声中，导致接收机信噪比较低，目标检测概率降低。

在对高速动目标进行探测的过程中，为了保证使回波能量能够集中聚焦，提高点目标的信噪比，在进行脉冲相参积累之前，需要对目标回波信号进行距离校正，将回波信号校正至同一距离单元的位置，进而实现回波信号的相参积累。然而，对于回波信号进行距离校正时，必须知道雷达与高速动目标之间的径向速度，才能实现回波信号的距离校正。因此，为了实现高速动目标探测过程目标回波信号的相参积累，解决回波信号跨距离单元校正问题，需要设计一种针对高速动目标相参积累过程的中的速度估计方法。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供了一种基于Hough变换的高速动目标速度估计方法，适用于低杂波条件下的高度动目标与雷达之间的径向速度估计，解决高速动目标检测过程中对高速动目标回波在一个相干处理周期内跨距离单元走动进行距离补偿过程中径向运动速度未知的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于Hough变换的高速动目标速度估计方法，包括以下步骤：

步骤一、根据雷达参数和目标参数，生成一个相干处理周期内的回波信号，对所述回波信号进行脉冲压缩；

步骤二、设置恒定的高虚警概率，利用所述高虚警概率计算得到目标的低检测门限，利用所述低检测门限对脉冲压缩后的回波信号进行低噪声抑制处理；

步骤三、对低噪声抑制处理后的回波信号进行Hough变换，寻找Hough变换结果的峰值点，并利用峰值点对低噪声抑制后的回波信号进行计算，得到直线参数；

步骤四、利用雷达参数和直线参数，计算出雷达与动目标之间的径向速度。

作为优选，所述步骤一中，对所述回波信号进行脉冲压缩的过程为：

对所述回波信号进行Nfft点的快时间的FFT变换，变换结果记为匹配滤波器函数进行相同点数的FFT变换，变换结果记为然后进行频域相乘，频域相乘结果记为最后对进行Nfft点的IFFT变换，结果记为根据Nfft的点数和原始时域信号的持续点数，去掉中后边的无效点，得到脉冲压缩后的回波信号，记为其过程如下所示：

其中，为匹配滤波函数。