[发明专利]多普勒信息反馈调节的高超声速目标修正PRPFT检测方法

权利要求书

1.多普勒信息反馈调节的高超声速目标修正PRPFT检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(一)、利用PRPFT方法对接收到的目标回波信号进行多维搜索补偿的相参积累处理；

步骤(二)、利用处理得到的结果，对目标回波信号进行非相参积累处理，得到包含目标径向距离和时序信息在内的N帧目标量测信息；

式中z_i表示目标第i帧量测信息，R_i，θ_i，γ_i分别代表该帧量测目标的径向距离信息，方位角信息，俯仰角信息和回波能量信息，t_i表示该帧量测时序信息，且t_i＝(i-1)T_s+t₁，t₁表示第1帧量测对应的时刻，T_s表示雷达扫描周期；

步骤(三)、根据得到的N帧目标量测信息，得到系数矩阵A，实现对目标运动方程的拟合和多普勒信息的提取；

步骤(四)、根据提取的目标多普勒信息的估计值和估计值对应的允许误差确定进行反馈调节的目标径向速度补偿搜索区间，其中，在雷达探测过程中，引入量测误差，得到目标径向距离值偏离真值R′_i，R′_i＝R_i+dr，dr为雷达测距误差，且此时获得的系数矩阵为目标多普勒信息的估计值

步骤(五)、利用经反馈调节后得到的目标径向速度补偿搜索区间，对PRPFT方法进行修正，调整进行搜索补偿时的搜索区间，实现对后续高超声速目标回波信号的积累检测；

其中，步骤(一)具体为：

(1)对接收到的目标回波信号进行混频，经匹配滤波器脉冲压缩后得到具有sin c包络的脉冲串信号S_i(t),i＝0,1,…,M-1；

(2)考虑三阶多项式目标运动信号模型，根据目标最大径向速度v_Tmax、最大径向加速度a_Tmax、最大二阶径向加速度采样频率f_s、脉冲重复频率f_PRF以及积累脉冲数M确定径向速度搜索间隔dv_T、径向速度搜索区间V_v_T、径向加速度搜索间隔da_T、径向加速度搜索区间V_a_T、二阶径向加速度搜索间隔以及二阶径向加速度搜索区间

(3)利用各组多普勒信息搜索值对脉冲压缩后目标回波信号S_i(t)进行相应的距离位移补偿；

(4)在距离位移的同时利用各组多普勒信息搜索值进行相位补偿并完成相参积累，得到各组径向速度、径向加速度和二阶径向加速度搜索值对应的相参积累结果Sig；对于定义在(τ,r)平面内的二维复信号S_m(τ,r_s)对应的k阶多项式函数对应的PRPFT定义为：

式中

，α_i＝(-4πf₀r⁽ⁱ⁾)/c i＝1,2,...,k；

(5)找出相参积累后各组搜索参数对应的Sig中的幅度最大值A，再从A中找出其最大值对应的搜索参数，即为最终确定的目标径向速度估计值径向加速度估计值和二阶径向加速度估计值

(6)利用搜索得到的径向速度估计值径向加速度估计值和二阶径向加速度估计值进行距离走动补偿和多普勒走动补偿，完成目标回波信号的相参积累；

其中，步骤(三)具体为：

(31)定义高超声速目标运动方程：

R＝r₀+v_Tt+a₁t²+a₂t³+…+a_k-1t^k

式中r₀表示初始径向距离，v_T表示目标径向速度，a_k-1表示目标的k-1阶径向加速度；

(32)根据所得N帧量测数据得到方程组：

(33)则N帧量测与目标运动曲线的偏差平方和为：

(34)对上式右边求t_i的偏导数：

(35)将上式表示成矩阵形式：

上述方程组记为TT*A＝R，A＝[r₀,v_T,a₁,…,a_k-1]^T，R＝[R₁,R₂,…,R_N]^T，

根据目标N帧量测数据得到矩阵TT和R，进而得到系数矩阵A，实现对目标运动方程的拟合和多普勒信息的提取。