基于距离频域多项式相位变换的空间机动目标检测方法

摘要

一种基于距离频域多项式相位变换的空间机动目标检测方法。该方法沿接收到的机动目标回波数据的快时间向进行快速傅里叶变换以得到距离频域‑慢时间数据，然后在得到的距离频域‑慢时间数据基础上利用距离频域多项式相位变换方法对机动目标回波信号出现的多普勒走动现象进行校正，并在校正基础上对回波数据进行相参积累而用于目标检测。将仿真结果与动目标检测方法、Radon‑Fourier变换、分数阶傅里叶变换和Radon‑FRFT方法的处理结果进行比较；仿真结果表明本发明方法能在相干积累脉冲数有限且低信噪比的情况下有效地检测到目标，从而验证了所提方法的有效性。

主权项

一种基于距离频域多项式相位变换的空间机动目标检测方法，所述的方法包括按顺序进行下列的步骤：1)对天基雷达接收到的空间机动目标回波数据进行脉冲压缩处理；2)沿上述经过脉冲压缩处理后数据的快时间向进行快速傅里叶变换以得到距离频域‑慢时间数据并留一个备份数据，接着沿非备份数据的慢时间向进行时延处理；3)将上述未经过时延的距离频域‑慢时间数据与经过时延的距离频域‑慢时间数据的共轭进行乘积处理，然后沿乘积结果的距离频域向进行逆快速傅里叶变换处理以得到经过多普勒走动校正后的距离单元‑慢时间数据；4)沿步骤3)中得到的经过多普勒走动校正后的距离单元‑慢时间数据的慢时间向进行快速傅里叶变换处理以对目标回波进行相参积累，在相参积累结果基础上完成目标检测；其特征在于：在步骤3)中，所述的将未经过时延的距离频域‑慢时间数据与经过时延的距离频域‑慢时间数据的共轭进行乘积处理，然后沿乘积结果的距离频域向进行逆快速傅里叶变换处理以得到经过多普勒走动校正后的距离单元‑慢时间数据的方法是：在步骤2)中得到的未经过时延的距离频域‑慢时间数据表达式可写为：其中A₀为回波信号复幅度，f为距离频域，t_m＝mT_r为慢时间，c为光速，为信号波长，M为相干积累脉冲数，m＝1,...,M，T_r是脉冲重复周期，f_c为载波频率，为目标与雷达之间的距离，r₀为目标的初始距离，v₀为目标运动速度，a₀为目标加速度，且有：留一份X(f,t_m)的备份数据，并记为X'(f,t_m)；则经过时延的距离频域‑慢时间数据表达式可写为：τ为延时量；将X'(f,t_m)与式(4)的共轭进行相乘处理以实现距离频域多项式相位运算：其中“*”表示共轭处理；沿的距离频域向进行逆快速傅里叶变换以得到经过多普勒走动校正后的距离单元‑慢时间数据表达式为：其中，t'为快时间，sinc(x)＝sin(πx)/(πx)。