[发明专利]一种存在速度模糊的地面运动目标参数估计方法

说明书

本发明提供一种存在速度模糊的地面运动目标参数估计方法，具体过程为：步骤一：建立地面运动目标回波信号模型，并对其进行脉压处理和快时间维傅里叶变换，得到目标回波包络；步骤二：利用分段楔石变换对目标回波包络走动统一校正；步骤三：构造补偿函数对包络走动校正后的距离频域‑方位时域信号进行相位补偿，在对补偿后得到的结果的快时间维做逆傅里叶变换；步骤四：对步骤三处理得到的信号进行简化，再沿方位向采用频域吕变换处理，得到目标真实的模糊数和目标加速度；根据所述目标加速度估计目标的径向速度。该方法采用分段楔石变换和频域吕氏变换，均利用了分段处理技术，因此能够同时在多个处理器上并行处理，计算量和存储量可以大幅降低。

技术领域

本发明涉及一种存在速度模糊的地面运动目标参数估计方法，属于微波雷达测量技术领域。

背景技术

对于SAR-GMTI(Synthetic Aperture Radar-Ground Moving TargetIndication)系统而言，在长观测时间内，机动目标回波信号的跨距离单元徙动、方位频谱展宽以及速度模糊等问题就会出现。若采用传统SAR成像算法，这些问题会使得动目标在图像中出现虚影或散焦。在1999年的《IEEE Transactions on Aerospace and ElectronicSystems》的第35卷第1期第188页至200页，Perry R P等人发表的“SAR imaging of movingtargets”一文中提出利用一阶楔石变换对距离徙动进行校正，然而对存在多普勒模糊的目标不能完全校正距离徙动。在2011年的《IET Radar,Sonar&Navigation》的第5卷第9期994页至1001页，Yang J G等人发表的“Low-frequency ultra-wideband synthetic apertureradar ground moving target imaging”一文中提出利用一阶楔石变换校正距离走动，二阶楔石变换校正距离弯曲，然而对存在多普勒模糊的目标不能完全校正距离走动。在2010年的《IEEE Transactions on Image Processing》的第19卷第1期141页至153页,Lv X L等人发表的“ISAR imaging of maneuvering targets based on the range centroidDoppler technique”一文中提出了一种基于拉伸楔石维格纳变换的参数估计算法，该算法可以同时解决距离徙动、多普勒频率扩散和多普勒模糊的问题，但是计算复杂度较高，积累性能差。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种存在速度模糊的地面运动目标参数估计方法。

本发明所提方法具体实现步骤如下：

一种存在速度模糊的地面运动目标参数估计方法，具体过程为：

步骤一：建立地面运动目标回波信号模型，并对其进行脉压处理和快时间维傅里叶变换，得到目标回波包络；

步骤二：利用分段楔石变换对目标回波包络走动统一校正；

步骤三：构造补偿函数对包络走动校正后的距离频域-方位时域信号进行相位补偿，在对补偿后得到的结果的快时间维做逆傅里叶变换；

步骤四：对步骤三处理得到的信号进行简化，再沿方位向采用频域吕变换处理，得到目标真实的模糊数和目标加速度；根据所述目标加速度估计目标的径向速度v_c。

进一步地，本发明所述步骤二的具体过程为：

首先，对目标回波包络沿方位向进行分段，即将方位向处理时间分为多段；其次，针对每一段作楔石变换；再次，对楔石变换后的每一段信号的快时间维做逆傅里叶变换，实现目标回波包络走动进行统一校正。

进一步地，本发明所构造的补偿函数为：