[发明专利]基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法

说明书

本发明公开了基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法，解决了GPS作为辐射源，目标回波信噪比低的技术问题，实现步骤包括：数据采集和预处理；数据截断和排列，构建GPS信号作为辐射源场景下，匀速运动目标回波的数学模型；数据分帧；多普勒混叠速度搜索；数据多普勒速度补偿；各帧数据距离走动校正和相参积累；各帧数据完成检测。本发明根据卫星，目标和雷达接收机的几何关系，推导出了GPS信号作为辐射源场景下，匀速运动目标回波的数学模型，并根据该模型提出基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法，该方法在目标回波信噪比较低情况下，能够有效提高目标回波的信噪比，进而有效对匀速运动目标进行检测。用于GPS作为辐射源场景下的雷达运动目标检测。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及雷达信号处理，具体来说是一种基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法。用于相控阵雷达接收机对运动目标的检测。

背景技术

近年来，随着战场环境的日益复杂，运动目标的检测对雷达接收机的要求越来越高。双基地雷达是一种特殊的无源雷达，具有无源接收和异向散射等特点。相比于单基地雷达，具有较好的抗干扰和隐蔽能力，目前已得到了广泛的应用。

相比于传统的双基地雷达，以GPS为辐射源的双基地雷达具有很多优点：首先，其雷达接收机是无源的，因此，其隐蔽性很好；第二，GPS由很多卫星组网，因此，其信号的覆盖性好，可检测目标的范围广。

但同时基于GPS辐射源的双基地雷达目前存在一些有待解决的问题：GPS信号能量较低导致的目标信噪比低；卫星和雷达接收机时空难以同步等。

近年来，以GPS为辐射源的双基地雷达在国内外成为了研究的热点。一些学者针对抑制直达波干扰和多径干扰提出了LS-CLEAN算法；一些学者针对干扰信号抑制等问题提出了该背景下基于阵列技术的目标检测算法；一些学者提出了基于多星联合的雷达运动目标检测算法等但由于GPS的发射信号能量普遍较低等原因，很容易导致目标回波信噪比偏低问题，信噪比的低下仍然是制约以上算法检测性能的主要问题。

发明内容

本发明的目标是针对现有技术的不足和问题，提出一种能够有效提高GPS辐射源场景下目标回波信噪比的基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法。

本发明是一种基于GPS辐射源的雷达运动目标检测方法，应用于相控阵雷达接收机，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，数据采集和预处理：获取所述相控阵雷达接收机监视检测区域时得到的p秒雷达回波数据，并对所述P秒雷达回波数据进行采样，数字下变频，去导航，波束形成及自相关匹配解扩预处理操作得到p秒第一回波数据，对所述p秒雷达回波数据进行采样的采样率为f_s，所述p秒第一回波数据为一个长度为P×f_s的向量，p和f_s均为大于1的整数；

步骤2，数据截断和排列：将p秒第一回波数据按照C/A码的周期截断，并按截断顺序排成矩阵得到第二回波数据，第二回波数据为N₂行M₂列的矩阵，N₂＝f_s*0.001，M₂＝1000*P；

步骤3，数据分帧：将第二回波数据均匀的分为Q个相同大小的有重叠帧数据，得到Q帧第三回波数据，Q帧第三回波数据的每一帧为N₂行M₃列矩阵，M₃＜M₂，Q帧第三回波数据中任意连续两帧有M_c列重叠，M₂＝M₃×Q-(Q-1)×M_c；