[发明专利]一种高速运动目标下的子带相关配准方法

权利要求书

1.一种高速运动目标下的子带相关配准方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据不同波段的雷达的发射信号以及观测目标的运动信息，建立宽带雷达的目标基于几何绕射的回波信号模型获得子带回波信号；

步骤2、获得估计速度；

步骤3、利用估计速度对子带回波信号进行补偿，并通过频带外推技术，将子带回波信号的频率范围扩展到全频带得到扩展后的回波信号；

步骤4、利用扩展后的回波信号计算非相关因子；

步骤5、利用非相关因子对低频段的回波信号进行补偿。

2.如权利要求1所述的一种高速运动目标下的子带相关配准方法，其特征在于，所述步骤2采用最小熵准则获得估计速度，具体步骤为：

在目标速度范围v_min～v_max，以设定步进值v_step求出用速度补偿后的目标一维距离像熵，并在所获得的目标一维距离像熵中搜索出最小熵值，最小熵值所对应的速度就是估计速度其中v_min，v_max分别是目标速度取值的上下限。

3.如权利要求2所述的一种高速运动目标下的子带相关配准方法，其特征在于，所述目标一维距离像熵为：

其中为采样点的幅度分布，Y_i＝{Y_i(h)|h＝1，2,...,n}是y_i(f_i)通过逆快速傅里叶变换(IFFT)得到的一维距离像，y_i(f_i)为补偿后的回波信号，f_i＝f₀+n_iΔf_i，f₀表示全频带的起始频率，Δf_i为第i部雷达的频率采样间隔，n₁＝0,...,N₁-1，n₂＝N-N₂,...,N，N₁，N₂表示频率步进数，N为全频带的频率采样点的个数，i＝1,2，其中h,l＝1，2,...,L，L是速度取值区间的长度。

4.如权利要求3所述的一种高速运动目标下的子带相关配准方法，其特征在于，所述步骤3中的扩展后的回波信号为f＝f₀+nΔf,n＝1,…,N，N为全频带的频率采样点的个数，f₀表示全频带的起始频率，Δf＝min{Δf₁,Δf₂}表示扩展后的回波信号为进行均匀重采样的频率采样间隔Δf。

5.如权利要求4所述的一种高速运动目标下的子带相关配准方法，其特征在于，所述步骤4利用扩展后的回波信号计算非相关因子：

选定高频段回波信号为基准信号，将回波信号离散化得到并利用的相关函数R(n)作逆离散傅里叶变换得到：

其中，k＝0,…,N_fft，N_fft是逆离散傅里叶变换的点数，N为全频带的频率采样点的个数，N_fft＞＞N，ρ代表两子带之间的幅度差，和λ分别表示两子带之间的线性相位和固定相位，为虚数单位，其中(·)^*为共轭运算符，计算出线性相位为其中k_max为r(k)取得最大值时所对应的k；

步骤4.2、利用非线性最小二乘拟合来计算固定相位

构造关于固定相位λ的代价函数：

其中利用Matlab中求解非线性拟合的lsqcurvefit函数来求解代价函数，得到固定相位值λ；

步骤4.3、利用全局搜索法计算幅度差

构造关于幅度差ρ的代价函数：

其中，设定步进值Δρ在幅度差范围[ρ_min ρ_max]内进行搜索，搜索出使得J₁(ρ)达到最小的幅度差就是幅度差ρ_min，ρ_max分别是幅度取值的上下限。