申请/专利权人：南京理工大学

申请日：2020-09-22

公开（公告）日：2023-12-01

公开（公告）号：CN112230220B

主分类号：G01S13/90

分类号：G01S13/90;G01S7/41

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.01#授权;2021.02.02#实质审查的生效;2021.01.15#公开

摘要：本发明公开了一种基于Radon变换的Deramp‑STAP动目标检测方法，该方法通过在Deramp‑STAP方法的基础上引入Radon变换获得动目标的等效相对速度，利用已得到的等效相对速度，校正动目标的线性距离走动，并且缩小在杂波抑制过程中所需处理的CFT多普勒频率范围，最后利用STAP方法实现对动目标的准确检测。本发明不仅克服了传统SAR‑GMTI检测方法要求雷达成像系统的通道数必须大于两倍方位多普勒模糊数的限制，还解决了以往基于Deramp‑STAP动目标检测方法运算量较大的问题。

主权项：1.一种基于Radon变换的Deramp-STAP动目标检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，成像系统参数初始化；具体为：在正侧视模式下，平台初始坐标位置为0,0,H并以速度v沿着X轴正方向飞行，Y轴指向X轴的垂直右侧方向，Z轴指向背离地面方向，平台飞行高度为H；把整个天线沿飞行方向分割成N个子阵元，即除了中间位置的子阵元同时用于发射和接收信号外，其余通道只用于接收回波信号，相邻的两个子阵元之间沿方位向的距离为d；补偿等效相位中心误差后，每一组分开的发射子阵元和接收子阵元等效为一个阵元中心位于等效相位中心位置的子阵元通道自发自收，第n个等效阵元通道与参考通道的距离为dn-n-N+12d2，n＝1,2,...,N；假设在成像场景区域内有一运动目标，坐标位置为xt,yt,0，沿X轴方向速度为va，径向速度vr；用τ表示距离快时间，ta表示方位慢时间，tac＝xtv-va为参考通道波束中心穿越目标的时刻，R0表示tac时刻的斜距，RT,nta表示在ta时刻第n个等效通道到动目标的瞬时斜距： 步骤2，雷达接收到回波信号后，对各通道回波信号分别进行距离向脉冲压缩，具体为：雷达接收到回波信号后，对各通道回波信号分别进行距离向脉冲压缩，脉压后的第n个通道动目标回波在距离频域-方位时域的表达式为 其中，wata表示方位时间域的窗函数，λ表示发射信号的波长，Wrfr表示距离频率域的窗函数，c为光速，fr为距离频率，fc为发射信号的载频；步骤3，对脉压后的回波信号方位向慢时间域进行CFT；具体为：对脉压后的回波信号方位慢时间域进行CFT，即令式2与一个相位补偿函数相乘，此相位补偿函数为 经过CFT后的信号为 此处，定义等效初始距离Requ和等效相对速度vequ分别为 步骤4，对第0个模糊区域进行STAP杂波抑制，具体为：在HRWS场景下，系统的脉冲重复频率PRF小于信号的方位多普勒带宽Ba,并满足2L＜BaPRF≤2L+1，L为正整数；将多普勒中心模糊数定义为表示四舍五入操作，则目标的多普勒中心可以表示为fdc＝fdc_b+KdcPRF，fdc_b∈[-PRF2,PRF2]；那么，经过CFT后动目标信号在Nyquist带宽内可以表示为 此处 σ为经过CFT后的信号增益；根据式7可构造出动目标多通道地导向矢量为 定义搜索模糊数为p＝l+Kdc，p∈[-P,P]；杂波看作是速度均为0的运动目标，因此杂波的导向矢量矩阵为 在CFT频率域通过在杂波方向形成零点以实现杂波抑制，同时在假设的动目标模糊方向上进行波束形成保持动目标的能量，提取出动目标，杂波的最优准则如下 C＝[aT,p,aC,-P,…,aC,p,…aC,P]12 其中，RXfa为输出信号的协方差矩阵，[.]H为共轭转置；步骤5，Radon变换；具体为：运动目标的等效初始距离Requ和等效相对速度vequ均处于可预先确定的范围内，因此可利用Radon算法估计出它们各自的数值；此处，将Radon变换定义为 其中，sx,y表示运动目标在二维平面上位于坐标x,y处的数值，|.|表示取模操作，δ.表示冲激函数，SRk,b为当搜索轨迹为斜率为k，截距为b的直线时的运动目标信号幅度的Radon变换；通过二维搜索预设范围内所有可能的k和b，使得式13值最大的一组k和b即可认为是运动目标轨迹的斜率和截距；步骤6，线性距离走动校正；具体为：对CFT后的信号作距离向逆FT，可得 其中，Br为发射信号带宽；对上式15进行Radon变换，即可估计出Requ和vequ的大小，将估计值分别记为Requ_est和vequ_est；用已估计出的vequ_est对式4进行线性距离走动校正，可得 其中，为校正后的残余等效相对速度；由于很小，此处将之近似为0，则对上式进行方位频域变换可得 同时，由上式17可以发现，通过Radon变换得到的vequ可确定动目标的方位多普勒位置，即fa＝-2vequλ；步骤7，对所有的搜索模糊数分别进行STAP杂波抑制；在已缩小的方位多普勒频率区间上对线性距离走动校正后的信号进行STAP杂波抑制；步骤8，对动目标进行成像并根据恒虚警准则对动目标进行检测。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京理工大学 基于Radon变换的Deramp-STAP动目标检测方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD