[发明专利]基于GPS辐射源的雷达运动目标参数估计方法

说明书

本发明公开了基于GPS辐射源的雷达运动目标参数估计方法，解决了GPS作为辐射源场景下，运动目标回波信噪比低和目标参数难估计的技术问题，实现步骤包括：数据采集和预处理；目标检测和恢复目标在各帧的航迹；通过各帧航迹获取目标等效距离，方位角和俯仰角；利用基于GPS辐射源的雷达目标距离估计方程对目标径向距离估计，进而估计径向速度。本发明在GPS信号作为辐射源的场景下，根据卫星，目标和雷达的几何关系，构建了基于GPS辐射源的雷达目标距离估计方程，在目标回波信噪比较低情况下，实现了对匀速运动目标到雷达的径向距离和径向速度的有效估计。本发明对运动目标的参数估计快速准确。用于GPS作为辐射源场景下的雷达匀速运动目标的参数估计。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及雷达信号处理，具体来说是一种基于GPS辐射源的雷达运动目标参数估计方法。用于相控阵雷达接收机对运动目标的参数估计。

背景技术

随着战场电磁环境的越发复杂，准确的检测和打击敌方目标变得越发困难。雷达运动目标参数的准确估计是准确打击敌方目标的基础。双基地雷达是无源雷达中较为特殊的一种，与传统的单基地雷达相比，其隐蔽能力和抗干扰能力更好，目前已得到了广泛的应用。

与传统雷达相比，以GPS为辐射源的双基地雷达具有隐蔽性好，信号的覆盖性好等突出的优点，但同时，其信号功率较低，这会导致目标回波的信噪比偏低，不利于目标的检测和参数的精确估计。

近年来，国内外许多学者对以GPS为辐射源的双基地雷达进行了很多研究。一些学者对基于GPS辐射源的雷达目标检测的可行性进行了分析；一些学者针对后向散射目标雷达横截面积较低的问题提出了基于GPS前向散射雷达的运动目标检测算法。但由于GPS信号功率较低，目标回波信噪比偏低，以及GPS作为辐射源场景下目标回波模型与传统雷达目标回波模型差异较大等问题，仍然不能完全准确的进行目标的参数估计。

发明内容

本发明的目标是针对现有技术的不足和问题，提出一种GPS辐射源场景下能够准确有效估计目标距离和速度的基于GPS辐射源的雷达运动目标参数估计方法。

本发明是一种基于GPS辐射源的雷达运动目标参数估计方法，应用于相控阵雷达接收机，其特征在于，包括有以下步骤：

步骤1，数据采集和预处理：获取所述相控阵雷达接收机监视检测区域时得到的p秒雷达回波数据，并对所述P秒雷达回波数据进行采样，数字下变频，去导航，波束形成及自相关匹配解扩等预处理操作得到p秒第一回波数据，所述p秒雷达回波数据进行采样的采样率为f_s，所述p秒第一回波数据为一个长度为P×f_s的向量，p和f_s均为大于1的整数；

步骤2，目标检测和恢复目标在各帧中的航迹：将所述P秒第一回波数据，利用基于重叠帧的检测前跟踪算法进行检测，并恢复目标在各帧中的航迹，得到Q帧第二回波数据，所述Q帧第二回波数据的每一帧为N行M₁列矩阵，每行表示一个距离单元，Q为第二回波数据的总帧数；