一種外輻射源雷達距離徙動補償的快速實現方法
【專利摘要】本發明涉及一種外輻射源雷達距離徙動補償的快速實現方法，屬于雷達目標探測【技術領域】。該方法包括如下步驟：(1)將外輻射源雷達天線接收的直達波信號與回波信號分段處理，重排成二維矩陣；(2)將直達波和回波的每一行分別變換到頻域；(3)將變換后的直達波矩陣與回波矩陣進行共軛相乘；(4)每一列經過低通濾波器之后下抽取；(5)對每一列分別進行CZT變換；(6)將每一行變換到時域，得到經過徙動補償的互模糊函數結果。與傳統的基于CZT+IFFT法實現keystone變換補償距離徙動的方法相比，本發明在積累增益相當的情況下，減少了運算步驟，大大節省了運算量。
【專利說明】一種外輻射源雷達距離徙動補償的快速實現方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種外輻射源雷達距離徙動補償的快速實現方法，屬于雷達目標探測
【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 外輻射源雷達是一種特殊的雙（多）基地無源雷達系統，其本身不發射信號，而是 利用非合作輻射源（如廣播、電視、通信信號等）對目標進行定位和跟蹤。由于遠距離目標 的回波十分微弱，通常被噪聲和對消后殘余所淹沒，因而需要采用長時間相參積累來提高 積累增益。通常當積累時間較小時，隨著積累時間的延長，積累增益不斷提高，雷達的探測 威力也隨之提高。而當積累時間達到一定值后，目標在相參積累時間內位置和運動狀態的 變化使得互模糊函數中目標峰能量在時延維發生分散，產生了距離徙動現象，該現象如附 圖1所示。距離徙動的存在影響積累增益的提高，使信噪比下降，影響目標檢測效果。所以 在外輻射源雷達系統中需要研究如何對距離徙動進行補償。
[0003] keystone變換是應用于合成孔徑雷達領域中常用的一種距離徙動校正技術。合成 孔徑雷達的回波支撐域是個二維平面，平面坐標分別為快時間和慢時間。對快時間做傅里 葉變換后，回波就變換到了快時間維頻域一慢時間維時域，然后進行keystone變換，即對 此二維數據平面進行慢時間尺度變換。下面以合成孔徑雷達為例，分析keystone變換的原 理。設點目標的基帶回波信號表示為：
【權利要求】
1. 一種外輻射源雷達距離徙動補償的快速實現方法，包括以下步驟： 步驟一，信號分段 根據系統需求得到雷達設計參數，確定信號分段數N和計算時延點數Nr，對回波信號 和直達波信號進行分段處理。 對總長度為fsTs的一維直達波信號采用等長分段方式分段，把包含fsT s/N個采樣點的 每一段依次存為矩陣的一行構成N行fsTs/N列的二維矩陣，之后再在二維矩陣的每一行的 末尾補上Nr個零值，構成N行f sTs/N+Nr列的二維矩陣，即N行Μ列的矩陣，記為r (n，m) (η =1，2...，N，m= 1，2...，Μ);其中fs表示外輻射源雷達系統中，接收到的信號經過A/D采 樣及數字下變頻后的基帶采樣率；T S表示相參積累時間； 對總長度為fsTs的一維回波信號采用重疊方式分段，構成N行Μ列的二維矩陣，記為 e (n，m)，每一行數據包括一段之中等長部分fsTs/N個采樣點和重疊部分Nr個采樣點，每一 段依次存為矩陣的一行，共N行； 記直達波和回波二維矩陣的行為快時間維，列為慢時間維； 步驟二，快時間維FFT 將重構后的直達波和回波二維信號進行快時間維FFT，分別變換至快時間維頻域，可以 用下式表示： R (n, k) = FFT [r (n, m)]； E (n, k) = FFT [e (n, m)]； 其中r(n，m)表示直達波信號二維矩陣，e(n，m)表示回波信號二維矩陣，m表示快時間 維時域每一行的采樣點順序，η表示慢時間維時域每一列的采樣點順序；R(n，k)表示直達 波二維信號變換到快時間維頻域的信號，E(n，k)表示回波二維信號變換到快時間維頻域的 信號，k表示快時間維頻域每一行的采樣點順序； 步驟三，共軛相乘 將上一步得到的回波矩陣和直達波矩陣在快時間維頻域共軛相乘，即每一行共軛相 乘，實現頻域的匹配濾波，公式如下式所示： C (n, k) = R (n, k) · E* (n, k)； C(n，k)表示直達波與回波矩陣每一行共軛相乘的結果二維矩陣； 步驟四，慢時間維低通濾波下抽取 設低通濾波器系數的長度為P，系數為h (i)，抽取倍數為D，則濾波后信號C& (n，k)可 以表示為：
步驟七，目標檢測 根據系統需求，選擇合適的后續處理算法，對上一步得到的包含運動目標距離信息和 多普勒信息的二維數據進行處理，得到目標的距離和速度信息。
【文檔編號】G01S7/41GK104062640SQ201410306628
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】單濤, 陶然, 馮遠, 張志鵬 申請人:北京理工大學