基于广义二阶keystone、变换的高速目标检测方法

赵海刚

（中国电子科技集团公司第二十研究所，陕西 西安 710068）

【摘　要】脉冲雷达体制下目标的高速度和高加速度会对脉冲回波信号产生很大的影响，因此难以用传统的信号处理算法对其进行检测，针对这一问题，提出了一种高速高加速目标的检测方法，即首先通过广义二阶keystone变换消除加速度对回波包络距离走动的影响，然后在速度补偿和加速度补偿等处理后对回波信号进行相参积累，从而获得较高的回波信噪比，有利于目标的检测，并且通过仿真实验对这种方法和其他方法进行了性能比较。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 高速目标；广义二阶keystone；非相参积累

０　前言

在雷达目标检测领域中，若目标为高速高加速运动时，如果对脉冲回波直接进行慢时间维FFT，只能把同一距离单元的能量积累起来，信号总能量被分散到多个距离单元上,所得脉冲积累结果的峰值要比未发生距离走动和距离弯曲时低得多，从而不能得到很好的检测结果，严重时甚至会丢失目标，已有研究介绍用keystone方法可以去除掉目标发生的距离走动对积累结果的影响，但为达到良好的积累结果，还需要将目标运动时的高加速度造成的回波包络的距离弯曲对积累结果的影响去除，目前还没有良好的方法解决。

本文针对窄带情况下脉冲雷达的高速高加速目标检测问题，提出的检测流程如图1示。

1　高速高加速目标的回波信号分析

雷达发射线性调频信号为

可以看出，脉压以后目标的包络随着慢时间变化，这对于信号的能量积累不利，从而不利于对微弱目标的检测。为了消除这种影响，首先将脉压后信号变换到距离频域，其信号表示式为

1.3.2　仿真结果对比

从仿真结果可以看出，在对高速高加速目标进行检测时，本文方法明显优于上述两种检测方法，因而具有较强的工程价值。

2　小结

本文主要对窄带雷达的高速和高加速运动目标的检测方法进行了研究，针对目标的高速度和高加速度对目标检测造成的影响，提出一种先对高速目标回波信号用广义二阶keystone变换校正距离弯曲后，再结合非相参积累的方法，估计出目标的速度及加速度值，进而将目标回波能量积累起来以达到检测的目的，本文最后结合仿真对比实验表明了该方法的有效性。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献

［１］Skolnik M I．Introduction to Radar System[M].2nd ed．McGraw-Hill,1999.

［２］马晓岩,向家彬,朱裕生,等.雷达信号处理[M].长沙:湖南科学技术出版社,1998.

［３］Gray J E.The Doppler Spectrum for Accelerating Objects[C]//IEEE International Radar Conference,IEEE 1990：385-390.

［４］杜文超,王国宏,高学强.低信噪比条件下在短时信号中提取目标径向加速度方法研究[J].中国科学,2007,37(7):923-943.

［５］保铮,刑孟道,王彤．雷达成像技术[M]．北京:电子工业出版社,2005.

［６］王远模,马君国,付强,等．高速运动目标的积累检测研究[J]．现代雷达,2006(3).

［７］王娟,赵永波.Keystone变换实现方法研究[J].火控雷达技术,2011,40(1):46-51.

［８］苏军海．宽窄带雷达目标检测和成像技术研究[D].西安电子科技大学,2009.

［责任编辑：汤静］