一種改進的譜峰跟蹤運動補償算法

摘 要:針對步進頻率信號成像過程中存在的多普勒敏感特性，介紹了常用的譜峰跟蹤運動補償法，在分析傳統算法局限性的基礎上，對其進行改進，將搜索到各距離像的譜峰間的距離與門限進行比較，以判斷是否存在搜索有誤或距離像折疊的情況。Monte-Carlo仿真實驗表明，改進后的算法具有測速精度高，抗噪能力強，受距離像折疊的影響較小等優點。

關鍵詞:步進頻; 距離像; 譜峰跟蹤; 運動補償

中圖分類號:TN957 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)11-0001-03

Modified Algorithm for Motion Compensation of Spectrum Peak Tracking

YAN Xing-wei， WANG Wei， ZHAN Rong-hui， ZHANG Jun

(School of Electronic Science and Engineering， National University of Defense Technology， Changsha 410073， China)

Abstract: Based on the Doppler sensitive character existing in the imaging process of the stepping frequency radar signal， a motion compensation algorithm of spectrum peak tracking is introduced. A new modified algorithm is proposed according to the analysis aiming at the localization of conventional spectrum peak tracking. The threshold is compared to the distance between the spectrum peaks of the the searched range profiles to judge whether there are 1 peaks or foldings of the range profiles. Monte-Carlo simulation experiments show that the modified algorithm has higher accuracy of velocity measurement and better anti-noise performance， and is effected a little bit by the range profile foldings.

Keywords: step frequency; range profile; spectrum peak tracking; motion compensation

0 引 言

由于高分辨雷達的距離分辨單元遠小于目標尺寸，目標將占據連續多個單元，形成一幅在雷達視線距離上投影的具有高低起伏特性的目標幅度圖像，稱為目標一維距離像[1]。由于距離像提供了目標的結構特征——各散射中心的空間分布及其散射截面大小的相對關系，因此在雷達目標跟蹤、識別及抗干擾等領域具有重要地位。近年來得到廣泛應用的步進頻率信號[2-4]由一組頻率線性步進的等寬度脈沖組成，具有瞬時窄帶和合成寬帶的優點，通過脈沖壓縮處理可以得到一維高分辨距離像。然而，由于步進頻率信號的數據率較低，成像周期長，使其成為多普勒敏感信號[5-6]，因此需要對回波進行運動補償[7-10]。傳統的譜峰跟蹤法[9-10]通過對目標距離像的譜峰進行多周期跟蹤和曲線擬合，得到目標的運動參數，其原理簡單，運算量較小，但由于寬帶毫米波所固有的高徑向分辨率，目標已不是點目標，而應模化成擴展目標，這意味著不能把目標看作單一散射體，致使譜峰跟蹤法在用于運動目標的高分辨檢測方面存在局限性。……