本發(fā)明涉及雙基地雷達，尤其是涉及一種雙基地雷達的長時間累積檢測方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)代國防和戰(zhàn)爭正迅速向機動化、智能化和自主化方向發(fā)展。雷達系統(tǒng)作為國防和軍事裝備體系中的關(guān)鍵部分，得益于其獨特的感知能力，在精確打擊、地面?zhèn)刹臁⒖罩蟹烙O(jiān)控等多個方面得到了廣泛應(yīng)用。隨著科技水平的不斷提升，雷達在現(xiàn)代戰(zhàn)場的作用日益凸顯，它不僅增強了目標探測的準確性和三維定位的精度，還擴展到了成像、識別、通信等多個領(lǐng)域。然而，面對無人機、隱形戰(zhàn)機、吸波材料和復(fù)雜電磁環(huán)境等技術(shù)的快速發(fā)展，雷達在信息戰(zhàn)中面臨的挑戰(zhàn)也在增加。

2、目標探測是雷達的核心功能之一，對于國家安全和防御來說，能夠提前發(fā)現(xiàn)潛在威脅并發(fā)出預(yù)警至關(guān)重要。雷達探測運動目標的難點在于空間噪聲和雜波環(huán)境的復(fù)雜性，以及回波信噪比(signal-to-noise?ratio，snr)的低下。目前主要的雷達類型包括有源雷達和無源雷達，在雷達系統(tǒng)中，又有單基地和多基地之分，單基地雷達的發(fā)射和接收設(shè)備位于同一位置，這使得雷達系統(tǒng)容易被探測并遭受攻擊。為了抵御反輻射雷達等威脅，雙基地雷達由于其收發(fā)設(shè)備分離的特性，顯著提高了雷達系統(tǒng)的安全性。此外，雙基地雷達還能從多個角度照射飛行器或地面目標，有助于增強目標回波的能量，從而更有利于探測運動目標。由于飛行目標和地面移動目標具有高機動性和較小的雷達截面積(radar?cross-section，rcs)，僅依靠單次或少量脈沖很難提供足夠的能量來探測目標，這些目標常常被復(fù)雜的噪聲和雜波背景所掩蓋。

3、為了解決這一問題，現(xiàn)有技術(shù)通過提升硬件性能、增加雷達數(shù)量、調(diào)整雷達布局、增強雷達發(fā)射功率等措施來提升回波信噪比。但這些方法受到材料技術(shù)、能源消耗和建設(shè)成本等因素的限制，在國內(nèi)雷達系統(tǒng)的應(yīng)用并不普遍。

4、公開號為cn101408616a的發(fā)明專利中公開了一種適用于低信噪比數(shù)據(jù)的逆合成孔徑雷達成像距離對齊方法，包括:由逆合成孔徑雷達獲取平穩(wěn)飛行目標的寬帶回波數(shù)據(jù)；對回波數(shù)據(jù)在距離向進行脈沖壓縮后，以目標徑向速度的粗估計對回波數(shù)據(jù)加以運動補償，消除多普勒模糊，利用keystone變換校正目標線性距離走動；用各種多普勒值對回波序列進行補償，在相應(yīng)的多普勒處得到目標距離像相干積累后的峰值，形成較高信噪比的合成距離像。該方法計算量小，但無法有效修正目標速度過快帶來的距離徙動問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種雙基地雷達的長時間累積檢測方法。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

3、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種基于雙基地雷達的長時間累積檢測方法，該方法在雙雷達檢測模型中將距離維fft、rft-rd方法與kt-czt方法相結(jié)合，步驟包括：

4、s1、構(gòu)建雙基地雷達檢測模型，接收外輻射源信號經(jīng)目標反射產(chǎn)生的回波信號；

5、s2、對回波信號進行脈沖壓縮，得到第一回波信號；

6、s3、對第一回波信號進行距離維fft后與產(chǎn)生距離匹配濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)相乘，并將其與引起距離徙動的指數(shù)項的共軛相乘，得到第二回波信號；

7、s4、對第二回波信號做rft-rd處理，得到第三回波信號；

8、s5、對第三回波信號進行kt-czt處理，得到第四回波信號；

9、s6、對第四回波信號進行距離維ifft處理，得到第五回波信號；

10、s7、對第五回波信號進行峰值檢測，即可檢測出目標并獲取目標的運動參數(shù)。

11、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，s1中雙基地雷達檢測模型包括雙基地雷達接收機、外輻射源、待檢測目標。

12、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，s1中接收的外輻射源信號經(jīng)目標反射產(chǎn)生的回波信號的表達式為：

13、

14、其中，ssur(t,τ)為回波信號，pr為回波信號功率分量；s(t)為外輻射源信號；τ為由目標的位置和速度引起的延遲；fd為多普勒頻移；n0(t)為白噪聲。

15、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，s2中第一回波信號表達式為：

16、

17、其中，s′sur(t,τ)為第一回波信號，s*(t)為外輻射源信號的共軛。

18、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，s3中第二回波信號表達式為：

19、

20、其中，s(f,τ)為參考通道信號頻域形式；hk(f)為匹配濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)；pr為回波信號功率分量；τ為由目標的位置和速度引起的延遲；fd為濾波器帶寬。

21、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述匹配濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)hk(f)具體為：

22、

23、其中，fd為多普勒頻移；fd,k為速度值vk對應(yīng)的多普勒頻率。

24、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，s4中rft-rd是指距離-多普勒維的隨機傅里葉變換。

25、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，rft-rd的具體公式為：

26、

27、其中，g(r,fd)為第三回波信號；m為累積脈沖數(shù)；r為目標距離搜索參數(shù)；λ為信號波長。

28、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，s5中kt-czt處理為keystone的線性調(diào)頻z變換處理。

29、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，kt-czt處理具體為：

30、將所述g(r,fd)信號與高斯窗函數(shù)進行相乘處理后，進行fft變換，再與經(jīng)過fft變換的高斯窗函數(shù)進行相乘，然后進行一次ifft處理后輸出的信號即第四回波信號，第四回波信號的公式為：

31、

32、其中，r∈[rmin,rmax]為雙基地搜索范圍，v∈[vmin,vmax]為雙基地速度搜索范圍，r0和v0分別為初始雙基地距離和初始目標速度。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

34、1、本發(fā)明一種基于雙基地雷達的長時間累積檢測方法中通過構(gòu)建雙基地雷達檢測模型，接收外輻射源信號經(jīng)目標反射產(chǎn)生的回波信號；對回波信號進行脈沖壓縮、距離維fft、與產(chǎn)生距離匹配濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)相乘、與引起距離徙動的指數(shù)項的共軛相乘、做rft-rd處理、進行kt-czt處理和進行距離維ifft處理，得到第五回波信號，對第五回波信號進行峰值檢測，即可檢測出目標并獲取其運動參數(shù)。降低了在距離維進行fft處理未插值時由量化誤差引起能量積累損失，能夠有效的完成距離徙動校正與脈沖積累，實現(xiàn)了雙基地雷達的長時間累積檢測。

35、2、本發(fā)明中基于雙基地雷達的長時間累積檢測方法在雙雷達檢測模型中將距離維fft、rft-rd方法與kt-czt方法相結(jié)合，使得雜波累積速度遠小于目標，從而宏觀上有抑制雜波的效果通過本方法還能夠抑制雜波，使雷達系統(tǒng)對目標的檢測具有更高可靠性。

36、3、本發(fā)明從構(gòu)建雙基地雷達檢測模型出發(fā)，構(gòu)建的雙基地雷達檢測模型包括雙基地雷達接收機、外輻射源、待檢測目標。能夠得到更符合實際場景下的回波信號模型，使分析得以具體化，分析結(jié)果更加準確。

37、4、本發(fā)明中對信號進行脈沖壓縮處理，得到第一回波信號，可以有效提升雷達系統(tǒng)的性能及信噪比。

38、5、本發(fā)明對回波信號進行rft-rd變換即距離-多普勒維的快速傅里葉變換，能夠有效修正目標速度過快帶來的距離徙動問題，從而提升目標的可檢測性；

39、6、本發(fā)明對回波信號進行kt-czt即keystone的線性調(diào)頻z變換處理，將所述g(r,fd)信號與高斯窗函數(shù)進行相乘處理后，進行fft變換，再與經(jīng)過fft變換的高斯窗函數(shù)進行相乘，然后進行一次ifft處理后輸出的信號，能夠使該方法的運算復(fù)雜度得到大幅度的降低，從而完成回波信號的能量累積。