[发明专利]基于GPS辐射源的雷达运动目标参数估计方法

摘要

本发明公开了基于GPS辐射源的雷达运动目标参数估计方法，解决了GPS作为辐射源场景下，运动目标回波信噪比低和目标参数难估计的技术问题，实现步骤包括：数据采集和预处理；目标检测和恢复目标在各帧的航迹；通过各帧航迹获取目标等效距离，方位角和俯仰角；利用基于GPS辐射源的雷达目标距离估计方程对目标径向距离估计，进而估计径向速度。本发明在GPS信号作为辐射源的场景下，根据卫星，目标和雷达的几何关系，构建了基于GPS辐射源的雷达目标距离估计方程，在目标回波信噪比较低情况下，实现了对匀速运动目标到雷达的径向距离和径向速度的有效估计。本发明对运动目标的参数估计快速准确。用于GPS作为辐射源场景下的雷达匀速运动目标的参数估计。

主权项

1.一种基于GPS辐射源的雷达运动目标参数估计方法，应用于相控阵雷达接收机，其特征在于，包括有以下步骤：步骤1，数据采集和预处理：获取所述相控阵雷达接收机监视检测区域时得到的p秒雷达回波数据，并对所述P秒雷达回波数据进行采样，数字下变频，去导航，波束形成及自相关匹配解扩等预处理操作得到p秒第一回波数据，所述p秒雷达回波数据进行采样的采样率为fs，所述p秒第一回波数据为一个长度为P×fs的向量，p和fs均为大于1的整数；步骤2，目标检测和恢复目标在各帧中的航迹：将所述P秒第一回波数据，利用基于重叠帧的检测前跟踪算法进行检测，并恢复目标在各帧中的航迹，得到Q帧第二回波数据，所述Q帧第二回波数据的每一帧为N行M1列矩阵，每行表示一个距离单元，Q为第二回波数据的总帧数；步骤3，通过各帧航迹获取目标等效距离，并获取方位角和俯仰角：获取所述Q帧第二回波数据中每一帧目标所在的距离单元，计算其对应的等效距离，并获取Q帧第二回波数据中每一帧目标的方位角和俯仰角，得到Q帧第二回波数据中每一帧目标的等效距离[L₁,...,L_q,...L_Q]以及每一帧目标的方位角[θ₁,...,θ_q,...,θ_Q]和俯仰角L₁表示第1帧第二回波数据中目标的等效距离，L_q表示第q帧第二回波数据中目标的等效距离，L_Q表示第Q帧第二回波数据中目标的等效距离，0＜q≤Q,θ₁表示第1帧第二回波数据中目标的方位角，θ_q表示第q帧第二回波数据中目标的方位角，θ_Q表示第Q帧第二回波数据中目标的方位角，表示第1帧第二回波数据中目标的俯仰角，表示第q帧第二回波数据中目标的俯仰角，表示第Q帧第二回波数据中目标的俯仰角；步骤4，利用基于GPS辐射源的雷达目标距离估计方程估计目标径向距离进而估计目标径向速度：根据所述Q帧第二回波数据中每一帧目标的等效距离以及每一帧目标的方位角和俯仰角，利用基于GPS辐射源的雷达目标距离估计方程估计所述Q帧第二回波数据中每一帧目标到雷达的径向距离进而估计目标到雷达的径向速度，得到估计的Q帧第二回波数据中每一帧目标到雷达的径向距离[R1,...,Rq,....,RQ]和目标到雷达的径向速度v，完成对雷达运动目标的参数估计，R1表示估计的第1帧第二回波数据中目标到雷达的径向距离，Rq表示估计的第q帧第二回波数据中目标到雷达的径向距离，RQ表示估计的第Q帧第二回波数据中目标到雷达的径向距离。