[发明专利]基于混合广义瑞登傅里叶变换的雷达目标检测方法

说明书

本发明公开了一种基于混合广义瑞登傅里叶变换的雷达目标检测方法。本发明首先将回波划分成若干子孔径，在子孔径内采用广义瑞登傅里叶变换(GRFT)进行相参积累，然后在子孔径间直接非相参叠加。由于本发明在GRFT时将所有子孔径的0时刻设置为整个回波持续时间的中心，同时补偿掉了子孔径内与子孔径间的跨距离单元、跨多普勒单元现象，因此可更方便简洁地设计子孔径长度，且子孔径间非相参积累时，无需计算搜索参数对应的积累路径，直接非相参叠加即可。本发明的子孔径长度能在常规混合积累子孔径长度和总积累时间之间调节，通过调整子孔径长度，本发明能更好的在检测性能与运算量之间权衡。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理技术领域，具体涉及一种基于混合广义瑞登傅里叶变换(Hybrid Generalized Radon Fourier Transform，HGRFT)的雷达目标检测方法。

背景技术

具有跨距离-多普勒单元现象的小目标的检测与跟踪对雷达来说是一个巨大的挑战。小目标的雷达截面积远小于常规目标，如F-22隐身飞机的雷达截面积比常规目标降低约23dB，使得雷达回波功率极低；而目标在驻留时间内出现的跨距离单元和跨多普勒单元走动现象，使回波的积累效率大为下降。这两点严重影响了雷达的探测距离。为提高这类目标的探测距离与检测性能，研究人员提出了许多有效方法。现有方法大致分为三类：第一类是长时间非相参积累，此类方法对雷达体制要求相对较低，对目标运动类型的适应性强，因此研究与应用相对广泛，但缺点是无法充分利用雷达回波的相位信息，积累效率差；第二类是长时间相参积累，此类方法在补偿目标跨距离单元和跨多普勒单元效应的同时，将回波各脉冲的相位补偿一致后进行积累，积累效率更高，更适用于信噪比极低的条件，但缺点是遍历搜索的运算量负担很大，可能导致整个雷达系统的反应时间变慢；第三类是联合相参积累和非相参积累的混合积累，混合积累能够通过前级子孔径内同一个距离单元的相参积累提高目标的信噪比，然后通过后级非相参积累进一步提高检测概率，整个过程运算量小，流程简单，易于实现，是现在研究的热点。

相较于全相参积累，混合积累要求子孔径内不产生跨距离单元和跨速度单元现象，因此混合积累的子孔径长度不能随意调整。高速高机动目标距离和速度变化快，在极短时间内就能产生跨单元现象，因此混合积累的子孔径将会很短，即子孔径数将会很多。在相同积累时间下，相参积累的子孔径长度变短，而非相参积累的子孔径个数增大，信噪比损失将会增大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于混合广义瑞登傅里叶变换(HGRFT)的雷达目标检测方法。本发明的子孔径长度能在常规混合积累子孔径长度和总积累时间之间调节，且检测检测性能随子孔径长度增加而改善，只是运算量会同时增加。通过调整子孔径长度，本发明能更好的在检测性能与运算量之间权衡。

本发明的基于混合广义瑞登傅里叶变换的雷达目标检测方法，包括如下步骤：

步骤1，将回波进行子孔径划分；

步骤2，针对每个子孔径上的回波，进行广义瑞登傅里叶变换(Generalized RadonFourier Transform，GRFT)；

其中，雷达回波中，目标运动模型采用多项式模型；

进行广义瑞登傅里叶变换时，对速度、加速度及以上的高阶运动参数相关的相位进行补偿，同时将所有子孔径GRFT的0时刻调整到同一位置；

步骤3，对所有子孔径的广义瑞登傅里叶变换结果进行非相参叠加，得到混合广义瑞登傅里叶变换的结果，即实现雷达目标检测。

较优的，所述步骤1中，子孔径划分时，子孔径长度小于全孔径回波的长度，具体根据所需信噪比增益计算获得。

较优的，所述步骤2中，第l个子孔径的广义瑞登傅里叶变换具体包括如下子步骤：