海上变加速目标运动参数估计与分段方法

：本发明属于雷达目标检测领域，具体涉及一种对海上复杂运动目标的运动分段和运动参数估计的方法。

背景技术

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背景技术：

1、海洋已成为各国政治、经济、军事斗争的主战场，海上小目标的检测对建设海洋强国，保障海洋权益具有重要意义。雷达在对海观测时，其接收到的回波中，海杂波占据了主要的成分，海上小目标的低可观测性导致接收回波的信杂比很低，雷达对此类目标的检测效果较差。为了提升海杂波背景下弱小目标检测的性能，国内外开展了长时间积累技术的研究，相比于长时间非相参积累，长时间相参积累利用了回波信号的相位信息，能够很好地补偿回波的相位波动，使得信号的能量同相叠加，是有效提高回波信杂比，从而提高检测概率的重要技术。但在雷达对目标进行长时间观测时，目标的运动可能跨越多个距离单元，并做复杂的变加速运动，运动形式与一般的运动模型失配，导致传统的基于mtd的长时间相参积累算法的效果变差。因此，对目标运动参数的准确估计和运动的精细分段是长时间相参积累技术研究的重点，可以为长时间相参积累算法提供关于目标运动状态的先验信息。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明针对海上目标的运动与一般的运动模型不匹配导致长时间相参积累效果变差的问题，提供了一种海上目标运动的精细分段方法，并估计得到每段运动的运动参数，本发明可为开展海上目标长时间相参积累技术的研究提供目标运动状态估计。

2、本发明遵循了以下的技术方案：海上变加速目标运动参数估计与运动分段方法，包括以下步骤：

3、(1)对海上变加速运动目标的雷达回波，在慢时间维分为若干个cpi。

4、(2)对cpi片段进行运动参数估计。

5、(3)结合每个cpi片段参数估计的结果，将加速度相近的cpi合并为一段运动，将加速度变化较大时间点作为运动的分段点，从而将目标的复杂运动分段。

6、本发明与现有技术相比的优点在于：

7、(1)本发明将长时间观测到的目标回波分为多个cpi，并对每一小段时间内的数据使用瞬时自相关函数频谱估计目标运动参数，相比于直接对整段回波进行运动参数估计，处理的计算量减小。

8、(2)本发明通过相邻cpi内加速度的变化的大小来确定目标运动状态是否发生变化，并将加速度变化较大的时间点作为运动的分段点，对目标运动状态发生变化的时间点的定位更加精确。

9、(3)本发明对目标的各阶段运动进行了参数估计，通过对运动过程的分段，实现了对复杂运动目标的简化描述。

技术特征：

1.海上变加速目标运动参数估计与分段方法，其特征在于步骤如下：

2.根据权利要求1中所述的海上变加速目标运动参数估计与运动分段方法，其特征在于：所述步骤(2)使用瞬时自相关函数频谱中的峰值估计各cpi片段的初速度。利用短时间内目标运动相对稳定的前提条件，忽略影响小的干扰因素，将瞬时自相关函数频谱简化为sinc函数的形式，这样就将目标的速度估计问题转换为瞬时自相关函数频谱的峰值搜索问题。

3.根据权利要求1中所述的海上变加速目标运动参数估计与运动分段方法，其特征在于：所述步骤(3)对目标的运动分段时，在步骤(2)估计得到各cpi对应速度和加速度的基础上，由于单个cpi序列参数估计受杂波影响大，联合使用速度和加速度作为运动分段的依据，以第i个和第i+1个cpi间的时间点为例，估计的初速度和加速度分别为vi、vi+1、第i+2个cpi的初速度为vi+2。当满足

技术总结
本发明给出了一种海上变加速目标运动参数估计与分段方法，该方法包含以下步骤：(1)对接收的雷达回波，在慢时间维分为若干个CPI片段。(2)对各CPI片段进行基于瞬时自相关函数频谱的初速度估计，并根据估计得到的相邻CPI间的初速度，估计加速度。(3)根据估计得到的加速度，将具有相近加速度的CPI合并，将加速度变化较大的时间点作为运动的分段点，将目标的运动过程分段。仿真实验表明，本发明方法能够实现目标的运动分段并准确估计每段运动的参数，为海上目标的长时间相参积累提供了先验信息。

技术研发人员：王文光,赵振方
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15