【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达近场空域匹配滤波领域，具体涉及一种基于距离分段的分布式雷达近场多维快速匹配方法和装置。
技术介绍
1、分布式雷达系统一般是由信息处理中心和若干个发射节点以及若干个接收节点组成，其中发射信号的雷达节点之间采用同频或不同频，接收信号的雷达节点通过宽带通信网络接收回波数据并传输至处理中心，联合相参或非相参处理进行信号级融合。相比于传统单节点雷达具有可灵活重构，探测能力强，测角精度高，抗干扰能力强等优点。
2、美国在20世纪50年代末就人造卫星深空通信问题对分布的雷达节点之间的相参处理理论展开了研究。在2003年美国林肯实验室对分布式相参雷达工作模型进行推导，并开展了分布式雷达系统试验。系统由多个雷达或者阵列稀疏摆放组成，通过对雷达节点之间接收信号进行信号级融合，结果相对于单部雷达而言，全相参模式下两单元雷达相参合成实现了接近9db信噪比改善的效果。国内航天二院二十三所开展了分布式关键技术攻关，完成了相参合成技术验证，搭建p波段雷达单发双收探测飞机试验和c波段典型双发双收相参合成空馈试验系统，收发相参实测信噪比增益改善均值超过8.44db(理论值为9db)。
3、但是，现有文献或技术中大多数都是针对远场目标探测的研究，而对于大孔径雷达近场目标探测技术的探讨较少，分布式大孔径雷达具有大孔径带来的空间分辨力高、节点间距超稀疏获得的生存力强等优势。后者还面临如下三个挑战：
4、(1)须采用近场模型的挑战：近场探测目标时的远场模型失配。随着雷达分布稀疏化与雷达分布孔径逐渐加大，目标落入近场区
5、(2)近场宽带的挑战：近场窄带处理条件不满足。随着阵列孔径加大，信号不再满足阵列处理窄带信号条件，目标相对于不同的收发节点对之间的距离存在差异，即目标回波在不同收发节点对之间的时延不同。由于阵列孔径大，孔径渡越带宽小，信号带宽通常不再满足远小于孔径渡越带宽的条件，收发节点对之间的包络延迟差异不可忽略，即不能认为是阵列信号处理中的窄带信号，因此需要在信号分离之后和脉冲综合之前对各通道信号的包络进行调整。
6、(3)距离与角度耦合带来的运算量大，实时性难以满足的挑战：近场宽带模型复杂度高，在近场宽带处理模型下，收发节点对之间的延迟是与距离方位俯仰相关的，并不像密集阵远场窄带条件波束形成的空间角度扫描只与角度有关，与距离无关。此时要将近场模型精细化表征为由距离方位俯仰三个自变量定义的空间栅格，即距离方位俯仰是联合处理的，这种精细化处理性能是最好的，但是，这种均匀栅格划分导致栅格数量非常巨大，如果逐栅格点进行匹配，难以满足实时性要求。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于距离分段的分布式雷达近场多维快速匹配方法和装置。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于距离分段的分布式雷达近场多维快速匹配方法，所述方法包括：
3、s1，根据确定的近场距离-方位-俯仰三维回波模型，利用各个接收阵元获得基于fd-lfm发射信号的雷达中频回波信号；
4、s2，根据匹配滤波方式从每个接收阵元的雷达中频回波信号中分离出多路发射信号；
5、s3，基于所有分离出的信号，利用可接受性能损失度量的距离维非均匀划分方法，将空域划分为若干个距离段，对每个距离段，用该距离段的中心点代表该距离段中的所有点，利用近场三维栅格匹配滤波方法进行处理，以对划分的各段实现延迟补偿，对各段延迟补偿后的信号分别进行脉冲综合；
6、s4，将各段对应的综合后信号在时间维度上拼接，得到拼接后信号。
7、第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于距离分段的分布式雷达近场多维快速匹配装置，所述装置包括：
8、雷达中频回波信号获取模块，用于根据确定的近场距离-方位-俯仰三维回波模型，利用各个接收阵元获得基于fd-lfm发射信号的雷达中频回波信号；
9、发射信号分离模块，用于根据匹配滤波方式从每个接收阵元的雷达中频回波信号中分离出多路发射信号；
10、距离维非均匀划分的近场三维栅格匹配滤波及合成模块，用于基于所有分离出的信号，利用可接受性能损失度量的距离维非均匀划分方法，将空域划分为若干个距离段，对每个距离段，用该距离段的中心点代表该距离段中的所有点，利用近场三维栅格匹配滤波方法进行处理，以对划分的各段实现延迟补偿，对各段延迟补偿后的信号分别进行脉冲综合；
11、时域拼接模块，用于将各段对应的综合后信号在时间维度上拼接，得到拼接后信号。
12、与传统分布式雷达近场波束形成算法相比，本专利技术方法的有益效果包括：
13、(1)针对大孔径分布式雷达，研究了更加贴近实际信号特性的近场距离-角度三维模型，促使本专利技术所使用算法建立在更加准确的近场目标模型描述，在对回波信号做匹配滤波时提高了计算的准确性。
14、(2)针对大孔径分布式雷达窄带信号要求更高的问题，采用基于匹配滤波的频域脉冲综合技术，将大带宽信号由多个分布式雷达节点分频段发射，相比于发射窄带宽信号的方法，能够有效的提高分布式孔径雷达的距离分辨力。
15、(3)针对采用均匀三维栅格划分方法，导致栅格数量非常巨大，难以满足实时性要求的问题，提出基于非均匀距离段划分的近场三维栅格匹配滤波方法，相比于均匀划分方法，本专利技术大大降低了近场宽带多维匹配的运算时间。
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1.一种基于距离分段的分布式雷达近场多维快速匹配方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于距离分段的近场多维快速匹配方法，其特征在于，S1包括：
3.根据权利要求2所述的基于距离分段的近场多维快速匹配方法，其特征在于，S2包括：
4.根据权利要求3所述的基于距离分段的近场多维快速匹配方法，其特征在于，S3，包括：
5.根据权利要求4所述的基于距离分段的近场多维快速匹配方法，其特征在于，S31中，在不模糊距离范围内分成P个距离段，包括：
6.根据权利要求5所述的基于距离分段的近场多维快速匹配方法，其特征在于，S4，包括：
7.一种基于距离分段的分布式雷达近场多维快速匹配装置，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于距离分段的分布式雷达近场多维快速匹配方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于距离分段的近场多维快速匹配方法，其特征在于，s1包括：
3.根据权利要求2所述的基于距离分段的近场多维快速匹配方法，其特征在于，s2包括：
4.根据权利要求3所述的基于距离分段的近场多维快速匹配方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾操，单雷，王昊天，陶海红，张玉洪，周志刚，王启鑫，王雅琪，程泉润，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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