[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

说明书

本发明属于雷达信号与数据处理领域，针对高超声速目标回波信号相参积累时，需要对多维参数信息进行遍历搜索，方法计算量大，实时性差的问题，本发明提出一种多普勒信息反馈调节的高超声速目标修正PRPFT检测方法。首先，利用相参积累检测提高目标回波信号信噪比，为后续非相参积累提供信息，随后利用后续非相参积累检测得到的目标点迹信息获取目标多普勒信息的估计值，并利用得到的估计值对相参积累处理进行反馈调节，有效减小搜索补偿区间，实现相参积累方法的快速实现。方法能够在低信噪比条件下实现对高超声速微弱机动目标的有效检测并显著降低计算量，提高运算效率，具有较好的工程实践性。

技术领域

本发明隶属于雷达信号与数据处理领域，适用于解决高超声速微弱机动目标雷达回波信号的相参积累与非相参积累联合检测问题。

背景技术

近年来，高超声速飞行器技术不断发展成熟，与传统常规飞行器不同，首先，高超声速目标以其高速特性，可瞬间跨越多个雷达探测单元，产生跨距离门现象，给回波信号相参积累造成困难；其次，高超声速目标的高机动特性使得目标的多普勒频率、多普勒变化率以及多普勒二阶变化率都比常规目标要严峻得多，导致目标回波分布于多个多普勒单元，产生多普勒扩展现象，限制了积累时间，增加了相参积累的难度；此外，高超声速目标的低RCS特性，降低了回波信号的信噪比，进一步增加了相参积累的难度。

针对跨距离门补偿问题，目前较为典型的方法主要有Keystone变换法和Radon-Fourier变换法等，但上述方法仅适用于匀速运动目标，考虑非匀速运动目标时，就需要对加速度及高阶运动项带来的影响进行考虑。当考虑目标加速度时，需要对其带来的非线性距离走动和多普勒扩展问题进行补偿，目前主要的方法有二阶Keystone变换法，Keystone-Lv’s distribution法，二阶Keystone-Radon Fourier变换法，Radon-fractional Fourier变换法等，但上述方法只适用于匀加速运动目标。对于高超声速飞行器等高阶运动目标，目前也有一定的相关研究：广义Radon-Fourier变换(GRFT)法在Radon-Fourier变换法的基础上进行扩展，通过对目标参数进行多维搜索补偿，可同时校正距离走动和多普勒扩展问题；多项式Radon-多项式Fourier变换(PRPFT)法，利用多项式对目标距离非线性走动和多普勒扩展进行建模，利用多项式Radon变换解决距离非线性走动，用多项式Fourier变换解决多普勒扩展，联合两种变换实现对目标的相参积累问题。

但是通过分析可以发现，无论是GRFT方法还是PRPFT方法，都需要在参数空间进行多维参数搜索，方法的计算复杂度很高，特别是当目标回波信噪比较低时，随着相参积累脉冲数的提高，算法的计算量急剧增加，使得算法实时性较差，因此高超声速目标相参积累方法的快速实现是目前一个亟待解决的问题。

针对上述问题，本发明提出一种多普勒信息反馈调节的高超声速目标修正PRPFT检测方法。方法利用相参积累处理后，非相参积累部分检测得到的目标点迹信息，获取目标多普勒估计值，并利用获取的目标多普勒估计值对后续相参积累处理进行反馈调节，调整进行走动补偿时的搜索区间，完成对目标回波信号的快速有效积累。

发明内容

针对高超声速目标回波信号相参积累时，需要对多维参数信息进行遍历搜索，方法计算量大，实时性差的问题，本发明提出一种多普勒信息反馈调节的高超声速目标修正PRPFT检测方法。首先，利用相参积累检测提高目标回波信号信噪比，为后续非相参积累提供信息，随后利用后续非相参积累检测得到的目标点迹信息获取目标多普勒信息的估计值，并利用得到的估计值对相参积累处理进行反馈调节，有效减小搜索补偿区间，实现相参积累方法的快速实现。

本发明解决所述技术问题，采用技术方案步骤如下：

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；

(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sinc包络的脉冲串信号S_i(t),i＝0,1,…,M-1；