第
37
卷
第
11
期 系统工程与电子技术
Vol.37
No.11
2015
年
11
月
S
y
stemsEn
g
ineerin
g
andElectronics November2015
文章编号:
1001506X
(
2015
)
11
06
网址 :
www.s
y
sele.com
收稿 日期:
2014 07 29
;修 回日期 :
2015 03 17
;网 络优先 出版日 期:
2015 05 28
。
网络 优先出 版地址 :
htt
p
://
www.cnki.net
/
kcms
/
detail
/
11.2422.TN.20150528.0949.002.html
基金 项目:国家自然科学基金(
61271297
,
61301284
);博士后基金(
2014M562375
)资助课题
基于部分周期的扫描雷达目标微多普勒参数估计
赵紫蕙,李
明,左
磊,王泽玉,朱海梁
(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西 西安,
710071
)
摘
要:针对雷达单次扫描时间小于目标转动周期的情况,提出了一种基于部分周期的扫描雷达目标微多普
勒参数估计方法
。转动目标的微多普勒信号可以通过正弦信号的形式表示。该 方法从 回波 信号的 时频 域中提 取
出部分周期的微多普勒信号,利用正弦函数的性质,估 计 出目 标转 动 频率 和转 动 幅度,从 而 可以 估计 出 目标 转动
半径
。转动半径作为目标的固有特性,反映目标的 结 构信 息和 运 动特 征,为 目标 识别 和 分类 提供 有 力依 据,通 过
仿真实验和实测数据验证了该方法的鲁棒性和有效性。
关键词:微多普勒;扫描雷达;转动半径;转动频率
中图分类号:
TN957
文献标志码:
A
犇犗犐
:
10.3969
/
j
.issn.1001506X.2015.11.
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,
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g
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pp
ler
;
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g
beamradar
;
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;
rotationrate
0
引
言
当目标靠近或远离雷达时,目标整体在雷达视线上的径
向运动会对发射信号产生频率调制,这就是广泛应用于雷达
信号处理的多普勒效应。而目标或目标上的部件做振动、旋
转等微动时,也会对 回波信 号产 生频率 调制,这 在频域 表现
为目标整体频率旁边出现边带
,称为微多普勒效应
[
1
]
。
雷达回波信号中往往包含表征目标细 节信 息的微 多普
勒特征,不同目标表现出不同的微多 普勒 特征。因 此,基于
微多普勒特征的目标识别已成为近几年人 们研 究的一 个热
点,而这项技术的核心 内 容 就是 从 雷 达 回波 信 号 中 估计 微
多普勒参数。文献[
2
]利 用 小 波 和线 性 调 频 波的 方 法 提 取
出了合成孔径雷达
(
s
y
nthetica
p
ertureradar
,
SAR
)数 据中 的
天线旋转频率等微多 普勒 信息
;文 献[
3
]在 时频 分布的 基础
上
,利用多目标跟踪技术实现了对进动和章动目标各等效散
射中心微多普勒频率变化 曲线 的提取 和分 离;文 献[
4
]建 立
了弹道中段微动目标 模 型,并 基 于此 模 型 得 到了 其 逆 合 成
孔径雷达(
inverses
y
nthetica
p
ertureradar
,
ISAR
)图 像,并
从暗 室 电 磁 散 射 数 据 中 得 到 了 包 含 微 动 信 息 的
ISAR
图
像
;文献[
5
]利用复数局部均值分解方法精 确分 离信号 中包
含的振荡模式,将复杂 非 平 稳信 号 分 解 成若 干 个 平 稳的 单
分量信号,从而实现微多 普 勒 信 号分 离;文 献[
6
]提 出 了 一
种基于
L
统计的微多普 勒信 号分 离 方法,该 方 法不 仅可 以
很好地将刚体主成分 与 微动 成 分 分 离,还 可 以分 辨 出 接 近
的刚体目标;文献[
7
]针对双通道合成孔径 雷达 中的振 动目
标
,利用天线相位中心 偏 移 技术 在 噪 声 和杂 波 背 景 下检 测