[发明专利]一种线性调频-频率步进信号宽带测速方法

权利要求书

1.一种线性调频-频率步进信号宽带测速方法，其特征在于，包括：

步骤1，基于参考信号对子脉冲回波信号进行去斜处理；其中，参考信号的脉宽大于回波信号的脉宽；

步骤2，对去斜处理后的子脉冲回波信号进行采样，得到回波信号样本；其中，采样频率应大于去斜后信号最高频率的二倍；计算所有子脉冲回波信号样本的概率密度分布，构建所述概率密度分布的对数似然函数；

步骤3，在速度参考范围内，求取所述对数似然函数的最大值，对数似然函数最大值所对应的速度即为估计的目标速度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，基于对分法，在速度参考范围内求取最大对数似然函数所对应的速度。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

雷达发射信号为：

其中，t为采样时间，T_p为脉冲宽度；k为信号的调频斜率，k＝B/T_p，B为信号带宽；f_n为第n个子脉冲的f_n＝f₀+(n-1)Δf,n＝1,2,…N，N,f₀,Δf分别表示子脉冲的个数、起始频率和频率步进量；

距离为R的目标回波信号为：

其中，τ_n为第n个子脉冲的时延，其表达式为：τ_n＝2(R+v(n-1)T_r)/c，v为目标速度，T_r为脉冲持续时间，c为光速；

参考信号为：

其中，τ₀为参考信号相对于发射信号的延时，τ₀＝2R_ref/c，R_ref为参考距离，T₀为参考信号的脉冲宽度；

将不同子脉冲回波信号在时域与参考信号进行共轭相乘，完成子脉冲回波信号的去斜处理。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述概率密度分布为：

其对数似然函数为：

其中M为采样点，N为子脉冲个数；

则速度的最大似然估计为

5.一种合成宽带成像方法，其特征在于，采用如权利要求1～4任一所述的线性调频-频率步进信号宽带测速方法估计目标速度，根据估计的目标速度构造误差补偿函数，对去斜处理后的子脉冲回波信号进行速度误差补偿；对速度误差补偿后的子脉冲回波进行步进频合成，完成成像。

6.如权利要求5所述的成像方法，其特征在于，步进频合成的具体方式如下：

首先通过对比不同子脉冲去斜回波相位差求得误差函数，其表达式为：

而后根据估计的速度求出误差补偿函数，其表达式为

利用得到的误差补偿函数对子脉冲进行相位补偿，而后需要根据f_s(B-Δf)/k计算出相邻子脉冲时频交叠部分对应的去斜后子脉冲信号长度，保留交叠部分的任一子脉冲回波进行拼接，去重叠拼接后即可得到目标的合成高分辨距离像。