[发明专利]一种快速自适应脉冲压缩方法

说明书

本发明公开了一种快速自适应脉冲压缩方法，可以有效抑制距离旁瓣，该方法能够快速解决多目标场景中大目标遮挡小目标问题，准确估计出各目标的距离脉冲响应；利用单点自适应滤波器对匹配滤波结果进行迭代滤波，在每一次迭代中，上一次迭代得到的L个距离单元的估计结果用作下一次迭代的先验信息，自适应地更新当前的滤波器，求得距离像脉冲响应，从而检测出强目标；从回波中去除强目标，再进行迭代滤波，估计出小目标，如此迭代将场景中目标准确估计出来；该方法与MF‑RMMSE方法相比，旁瓣抑制性能相当，但是计算量降低多倍。

技术领域

本发明属于微波雷达测量技术领域，具体涉及一种快速自适应脉冲压缩方法。

背景技术

在脉冲雷达系统中，通常采用匹配滤波处理从接收信号中提取目标的距离像脉冲响应。但是，在多目标场景下，强目标的高旁瓣会干扰甚至遮挡附近的微弱目标，或者被当作虚假目标造成虚警，严重影响目标检测与参数估计。在2006年的《IEEE Transactions onAerospace and Electronic Systems》的第42卷第2期第572页至584页，Shannon D.blunt等人发表的“Adaptive pulse compression via MMSE estimation”一文中提出了一种基于最小均方误差准则的自适应脉冲压缩方法——APC，该方法可以自适应地抑制距离旁瓣，但是计算复杂度较高。在2010年的《IEEE Transactions on Aerospace and ElectronicSystems》的第46卷第1期第349页至362页，Shannon D.blunt等人发表的“Dimensionalityreduction techniques for efficient adaptive pulse compression”一文中提出了一种快速自适应脉冲压缩方法(FAPC)，该方法采用分段思想，通过对回波进行分段，降低数据处理维度，从而降低计算量。与APC方法相比，FAPC方法具有较低的计算量，但是会存在失配损失，导致小目标丢失。在2015年的《IEEE Transactions on Aerospace and ElectronicSystems》的第51卷第1期第548页至564页，Li Zhengzheng等人发表的“Fast adaptivepulse compression based on matched filter outputs”一文中提出了一种基于匹配滤波结果的快速自适应脉冲压缩方法——MF-RMMSE。由于匹配滤波结果中目标能量主要集中在主瓣附近，该方法只需要利用主瓣附近的少数点构建最小均方误差滤波器，与APC方法相比，MF-RMMSE方法的计算量大幅度下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种快速自适应脉冲压缩方法，可以有效抑制距离旁瓣，为后续获得准确的参数估计结果。

一种脉冲压缩方法，包括：

步骤1：建立回波信号模型，对接收信号进行匹配滤波处理，具体方法如下：

假设脉冲采样点数为N，共有L个距离单元，发射脉冲信号表示为：

s＝[s₁ … s_N]^T (1.1)

其中，上角标T表示转置；

基带接收信号的第l个距离单元所对应的N个连续采样点：

y(l)＝[y(l) … y(l+N-1)]^T表示为：

y(l)＝Gx(l)+b(l) (1.2)

其中G是一个N×(2N-1)维的发射信号矩阵，x是一个L×1维的距离像向量，x(l)是x中的一个(2N-1)×1维的子向量，x(l)是子向量x(l)中间的元素；b(l)是一个N×1维的噪声向量，分别表示如下：