[发明专利]一种基于外辐射源空基接收的目标检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于外辐射源空基接收的目标检测方法及装置，其中，目标检测方法包括：建立外辐射源雷达的数学模型，以得到目标回波信号；对目标回波信号进行多普勒补偿和C/A码匹配，得到捕获信号；对捕获信号进行三维补偿，得到三维补偿后的回波信号；对三维补偿后的回波信号进行CFAR检测，得到目标检测结果。本发明提供的基于外辐射源空基接收的目标检测方法通过微弱目标的三维补偿方法实现了接收信号的相干积累，有效的延长了回波信号的积累时间，提高了积累增益，提升了目标的探测概率。

技术领域

本发明属于外辐射源雷达探测技术领域，具体涉及一种基于外辐射源空基接收的目标检测方法及装置。

背景技术

外辐射源雷达是一种特殊的双(多)基地无源雷达系统，其利用环境中的非合作电磁波信号来探测空间中的目标，比如电视广播信号、卫星电视信号、导航卫星信号等等。相比于传统的单基地雷达，外辐射源雷达具有成本低、机动性强、隐蔽性好、反隐身特性以及照射源丰富等优点。

GPS导航卫星信号本身是被用来导航定位的，可分为C/A码和P码两种扩频码，P码是仅供美国军方使用的加密码，难以获得，因此通常使用C/A调制的信号作为外辐射源雷达的照射源。C/A码有着优良的自相关性，且其不同码之间有很低的互相关性，其模糊函数特性表明GPS信号适合作为外辐射源。

传统的外辐射源雷达通常采用地基接收模式，然而，由于GPS信号是从空间往地球辐射的，其信号经运动目标反射后，很大一部分反射波都是向上反射的，若采用地基接收设备，则所接收的只有运动目标侧面反射的能量较弱的信号，且地基接收设备的可探测区域有限，影响目标探测结果。而空基接收设备相对而言有很大的优点，随着接收设备的高度增加，其接收到的信号强度也随之增加，同时空基接收设备的可探测区域也随之增加，在一定程度上提高了目标检测概率。

然而，虽然空基接收机可以接收到比较强的反射信号，但对于高速运动的远距离运动目标，尤其对于弱小运动目标，其接收到的信号相对还是比较弱的，这就使得弱小运动目标的探测概率较低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于外辐射源空基接收的目标检测方法及装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于外辐射源空基接收的目标检测方法，包括：

建立外辐射源雷达的数学模型，以得到目标回波信号；

对所述目标回波信号进行多普勒补偿和C/A码匹配，得到捕获信号；

对所述捕获信号进行三维补偿，得到三维补偿后的回波信号；

对所述三维补偿后的回波信号进行CFAR检测，得到目标检测结果。

在本发明的一个实施例中，所述目标回波信号的表达式为：

其中，r(t)表示目标回波信号中的反射波信号，z(t)表示目标回波信号中的直达波信号，A₀表示信号的幅度，c表示光速，R_k(t)和R_sumk(t)分别表示第k个外辐射源的直达波和反射波的距离，f_dzk表示第k个外辐射源的直达波的多普勒频率，f_drk(t)为第k个外辐射源的反射波的多普勒频率，ξ_k表示反射波的能量散射系数，且0ξ_k1。

在本发明的一个实施例中，所述捕获信号在距离频域的表达式为：

其中，r(f,t_m)表示距离频域的反射波信号，z(f,t_m)表示距离频域的直达波信号；