提高动目标检测可测速区间的多载频优化方法技术

一种提高动目标检测可测速区间的多载频优化方法，主要解决动目标检测中最小可检测速度与最大不模糊速度的矛盾，最小化不可测速区间。其步骤包括：(1)选择载频组；(2)最小化不可测速区间；(3)判断最大不模糊速度是否达标；(4)输出最优载频组。本发明专利技术通过采用牛顿迭代法，获得最小可检测速度对应的精确载频值，克服了现有技术发射载频的最小可检测速度不能有效满足实际需要的缺点，使得本发明专利技术具有精确程度高，动目标检测性能高的优点。通过递进选择载频组后迭代优化，克服了现有技术在动目标检测时不可测速区间过多，多频信号利用率低的缺点，使得本发明专利技术具有载频利用率高，动目标检测速度范围大的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达信号处理
，更进一步涉及目标检测
中的一种多载频联合检测优化方法。本专利技术可以应用于运动平台多频多通道雷达地面动目标检测。在载频可选范围受限情况下，该方法通过对多频多通道系统的载频组进行优化，以最少的载频个数，获得最大的可测速区间。
技术介绍
传统单通道系统通过采用频域滤波、发射特性位移、时频分析等方法能够实现动目标检测功能，但对主瓣杂波区的运动目标检测性能较差，多通道系统可通过空间信息抑制主瓣杂波，提高检测性能。但是单频均勻阵系统的最小可检测速度与最大不模糊速度之间存在矛盾，较好的最小可检测速度将导致最大不模糊速度较差、盲速区间增加，多频多通道系统可利用多载频模糊速度的差异提高检测性能。杨垒、王彤、保铮在“一种星载ATI-GMTI系统最优基线设计方法”(电子学报，2009 年第六期1175 1179页)一文中使用多基线联合处理方法，第一步将星载雷达进行子阵分割，第二步以最小化盲速区间为目标对分块方式进行搜索优化。该方法存在的不足是，需对天线进行非均勻划分，而非均勻划分阵列不利于杂波的自适应抑制。邹博、董臻、蔡斌、梁甸农在“基于最小冗余的天基稀疏阵雷达多载频STAP研究”(信号处理2010年4月第沈卷第4期601 606页)一文中使用空时频处理杂波抑制方法，利用多个载频的回波数据进行空时频联合处理，减少稀疏STAP检测中的盲速区间， 提高最大不模糊速度。该方法存在的不足是没有对载频组的选择进行优化，检测性能并不是最优的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种。该方法充分利用多载频最小化不可测速区间，解决最大不模糊速度与最小可检测速度的矛盾。本专利技术目的的基本思路是首先从运动平台多频多通道处理的动目标检测性能指标出发，提出一种递进载频选择方法，然后以最小化不可测速区间为目标，采用载频组循环增加搜索法，以最少的载频个数获得大的可测速区间，最后判断多载频组合的解模糊能力是否达标。本专利技术的具体步骤如下(1)选择载频组la)利用牛顿迭代法计算最小可检测速度对应的载频值，设定初始载频和最大载频误差，迭代初始载频值直到满足最大载频误差要求；lb)如果Λ 电 Fs，当 fi < f-时y;=广,当 > f-时，取 = f-；其中，为步骤la)计算得到的载频，0为不属于，Fs为系统可用载频范围，fmax为系统最大可用载频，_/；+为大于的最小可用载频；Ic)在步骤lb)获得的首个实际载频值的条件下，递进选择第i个载频；利用下式计算载频组权利要求1. 一种，包括如下步骤(1)选择载频组la)利用牛顿迭代法计算最小可检测速度对应的载频值，设定初始载频和最大载频误差，迭代载频值直到满足最大载频误差要求；lb)如果_/； Fs，当 fl < fmax 时/ = f；，当 f, > fmax 时，取 = fmax ； 其中，为步骤la)计算得到的载频，《？为不属于符号，Fs为系统可用载频范围，fmax为系统最大可用载频，为大于的最小可用载频；Ic)在步骤lb)获得的首个实际载频值的条件下，递进选择第i个载频； 利用下式计算载频组Vfi = Vfi-1v MDV y MAX其中，^ik为载频A的最小可检测速度，◎为载频f^的最大不模糊速度； Id)当f1+1 < f-或^ >F2时递进选择结束，前1个载频构成载频组； 其中，f1+1为递进获得的第1+1个载频，fmin为系统最小可选择载频，^为载频的最大不模糊速度，V2为动目标检测所需的最大速度； Ie)如果y； Fs，取y; = /;，当广 > L时，取y; = f；；其中，fi为载频组的第i个载频4为不属于符号，FS为系统可用载频范围，为大于fi 的最小可用载频，fi-!为递进获得的第i_l个载频，^T为小于A的最大可用载频；(2)最小化不可测速区间2a)利用下式计算不可测速区间/=1 L」L 」0其中，D为系统总体不可测速区间，S为系统检测速度区间，U为并集符号，I为当前载频组的载频个数，[]为区间符号，i^W为载频A的最小可检测速度，‘为载频A的最大不模糊速度，[为两个或两个以上载频检测到的区间符号，吣为载频1的最大不模糊速度，V2为动目标检测所需的最大速度。2b)当|d| =0时，输出载频组，其中，d为系统总体不可测速区间，IdI为区间d长度值；2c)当|d| >o时，在步骤(ι)得到的载频组中增添η个载频，构成新的载频组，利用步骤2a)计算该载频组对应的不可测速区间长度，搜索新添加的η个载频使得不可测速区间长度最短，返回步骤⑵；其中，D为系统总体不可测速区间，|D|为区间D的长度值，η为载频添加个数，初始η =1，每次循环后11增1;(3)判断最大不模糊速度是否达标3a)计算载频组中任意两个载频各自的最大不模糊速度的最小公倍数，获得该两个载频的最大可解不模糊速度值；3b)当所有最大可解不模糊速度Vmax (fi;fp > V2时，则该载频最大不模糊速度达标，输出载频组；当存在任意一个最大可解不模糊速度￥■(&，。)< V2时，则该载频组不可用，返回步骤( 选择次优载频组；其中，Vmax(fi fj)为载频&和载频。的最大可解不模糊速度，&为第i个载频，fj为第j个载频，V2为所需动目标检测的最大速度； (4)输出最优载频组。2.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤la)所述的采用牛顿迭代法计算载频值，设定初始载频值和最大载频误差，迭代初始载频值直到满足最大载频误差要求。3.根据权利要求1所述的，其特征在于步骤Ic)所述的载频组使用如下递进公式计算4.根据权利要求1所述的，其特征在于所述步骤( 中以最小化不可测速区间长度为目标进行循环搜索，依次添加η个载频至载频组合，每次循环η增1，系统总体不可测速区间长度为0时搜索终止，输出最优载频组全文摘要一种，主要解决动目标检测中最小可检测速度与最大不模糊速度的矛盾，最小化不可测速区间。其步骤包括(1)选择载频组；(2)最小化不可测速区间；(3)判断最大不模糊速度是否达标；(4)输出最优载频组。本专利技术通过采用牛顿迭代法，获得最小可检测速度对应的精确载频值，克服了现有技术发射载频的最小可检测速度不能有效满足实际需要的缺点，使得本专利技术具有精确程度高，动目标检测性能高的优点。通过递进选择载频组后迭代优化，克服了现有技术在动目标检测时不可测速区间过多，多频信号利用率低的缺点，使得本专利技术具有载频利用率高，动目标检测速度范围大的优点。文档编号G01S7/41GK102495399SQ201110339680公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日专利技术者何嘉懿, 刘久利, 廖桂生, 曾操, 李延, 杜文韬, 束宇翔, 杨志伟 申请人:西安电子科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志伟，廖桂生，杜文韬，刘久利，李延，曾操，束宇翔，何嘉懿，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：