基于目标稀疏性的雷达距离超分辨

陈希信，张庆海

(1. 南京电子技术研究所，江苏南京 210039； 2. 南京工业职业技术大学电气工程学院，江苏南京 210023)

0 引言

在雷达系统中，提高距离分辨率是改善杂波中目标检测的重要手段，也是目标分类识别、成像及距离测量的基础[1]。现代雷达发射大时宽带宽积信号，通过脉冲压缩提高距离分辨率，此时距离分辨率与雷达信号带宽成反比关系，若要进一步提高分辨率，则需要增加信号带宽，这在实际中有时难度较大或者代价过高，因此有必要研究不增加带宽情况下的距离超分辨问题。

以MUSIC谱估计为代表的空/时超分辨谱估计技术研究成果很多，后来学者们将其应用于雷达的距离超分辨中[2]，这些方法通常要求预估信源数目、较高的信噪比，以及需要较多的样本[3-5]，但是在实际中可能难以满足。近年来空域稀疏处理技术受到了很大关注，已有研究表明其具有角度超分辨能力，对样本数、信噪比的要求不高，也不需要预估信源数目[6-7]，因此只要能建立适当的距离维稀疏信号模型，利用该技术同样可实现距离超分辨。

雷达目标在观测空间中通常是稀疏的。当雷达发射线性调频信号时，目标回波的匹配滤波实际上是频域去斜脉压，回波信号在频域去斜后变成复正弦波。基于目标稀疏性和去斜回波的复正弦形式，本文提出了一种雷达距离超分辨方法，首先对雷达目标的线性调频回波信号进行频域去斜处理，然后建立多目标回波信号的距离维稀疏数学模型，最后构造关于目标距离的凸优化函数并求解，得到目标距离，同时实现雷达距离超分辨。……