基于相位分析与散射点关联的速度估计方法

陈学斌, 叶春茂, 张 彦, 胡庆荣

(北京无线电测量研究所, 北京 100854)

0 引 言

高精度的目标径向速度估计对于目标跟踪和识别而言具有重要意义[1]。针对雷达目标的速度估计,当前常用的方法主要是将目标物视作一个点,并通过对该点目标的相参相位回波信息进行分析,从而获得对该目标物的高精度的速度估计值[2-4]。

然而,当面对宽带条件下的扩展目标时,若直接将其视为多个散射点目标的集合,再用窄带多普勒测速方法获得各散射点的速度估计值,并取估计值的平均数作为扩展目标整体平动速度的估计,则该获得的平动估计值准确度并不理想。一方面,由于扩展目标会受到姿态变化、部件微动、噪声等因素的影响[5-7],各散射点的运动并不只含有平动的成分,简单的均值处理会降低平动速度估计的精度和稳健性;另一方面,同一距离单元内可能存在着与目标整体速度差异较大的部件散射点成分(如直升机旋翼、飞机螺旋桨等),也会使该单元慢时间回波的解模糊处理复杂。因此，直接使用窄带多普勒测速方法来估计扩展目标整体平动速度时其估计的准确性会受到限制,必须辅之以更加精细化的信号处理方式。

针对宽带条件下的扩展目标,另一类方法则是根据扩展目标整体的运动趋势来进行运动参数估计。其中,根据目标回波的包络走动情况进行平动速度估计的方法最为常用。该类方法通过对相邻复(实)包络作相关处理并取相关结果峰值的方式[8],或通过对一段时间内目标回波包络所移动的距离使用设计的多项式距离模型进行拟合的方式[9],以达到运动参数估计的目的。……