一种机载分布式MIMO雷达高速目标相参积累检测方法

1.一种机载分布式MIMO雷达高速目标相参积累检测方法，其特征在于，包括：S1、机载分布式MIMO雷达系统采用OFDM-LFM信号作为发射信号，在运动目标观测期间，各个节点均会接收到来自所有节点的耦合回波，其中，第m个节点接收到的耦合回波 的表达式为：其中， 为雷达节点i发m收的回波，t为快时间，t q 为第q个脉冲对应的慢时间，c为电磁波传播速度，M为雷达节点数，s i (·)表示第i个雷达节点的发射信号，R mi (t q )为雷达节点i发m收路径下的回波瞬时双程距离和；S2、对耦合回波进行下变频处理，同时利用发射信号之间的正交性，对得到的基带信号进行匹配滤波，从而实现耦合回波的分离；其中，i发m收的匹配滤波信号表示为：其中，ξ表示快时间t的积分变量， 为下变频处理结果，R mi (t q )表示雷达节点i发m收路径下的回波瞬时双程距离和，E表示发射信号的能量，B表示频带宽度，h i (·)为匹配滤波器；S3、对分离后的回波信号进行广义拉东-傅里叶变换处理，得到单通道的GRFT积累输出信号；S4、根据单通道的GRFT积累输出信号、目标参数与雷达节点和GRFT搜索参数的耦合关系，建立关于目标参数估计的耦合方程组；步骤S4的目标参数估计的耦合方程组包括：目标位置估计的非线性方程组、目标速度估计的线性方程组以及目标加速度估计的线性方程组；S5、求解耦合方程组获得目标参数的估计结果；S6、根据目标参数估计结果，构造多通道间回波的包络对齐和相位补偿函数，消除多通道回波间的包络差异和相位差异；S7、对包络对齐和相位补偿后的多通道回波，进行多通道相参积累；S8、根据步骤S7的相参积累结果进行恒虚警检测处理，以获得目标检测结果。 2.根据权利要求1所述的一种机载分布式MIMO雷达高速目标相参积累检测方法，其特征在于，步骤S3中单通道的GRFT积累输出信号的表达式为：其中，G mi 表示i发m收的GRFT处理结果，Q表示脉冲积累数，λ表示初始载频的波长，ρ r 表示距离分辨率，η、κ、 分别表示i发m收组合下的GRFT中距离、速度、加速度的参数索引，r s (η)、v s (κ)、 分别对应距离、速度、加速度的搜索参数，R i,t 、R m,r 分别表示初始发射和接收距离，v i,t 、v m,r 分别表示发射和接收的相对速度，a i,t 、a m,r 分别表示发射和接收的相对加速度。 3.根据权利要求2所述的一种机载分布式MIMO雷达高速目标相参积累检测方法，其特征在于，目标位置估计的非线性方程组表达式为：其中， 表示目标位置估计，r s (η mm )表示m发m收通道的GRFT域峰值点对应的搜索距离，η mm 表示其对应的距离参数索引，r s (η nn )表示n发n收通道的GRFT域峰值点对应的搜索距离，η nn 表示其对应的距离参数索引，r s (η ii )表示i发i收通道的GRFT域峰值点对应的搜索距离，η ii 表示其对应的距离参数索引。 4.根据权利要求2所述的一种机载分布式MIMO雷达高速目标相参积累检测方法，其特征在于，目标速度估计的线性方程组表达式为：其中，x表示目标位置的横坐标轴分量，y表示目标位置的纵坐标轴分量，z表示目标位置的竖坐标轴分量，x m 表示第m个节点位置的x轴分量，y m 表示第m个节点位置的y轴分量，z m 表示第m个节点位置的z轴分量，x n 表示第n个节点位置的x轴分量，y n 表示第n个节点位置的y轴分量，z n 表示第n个节点位置的z轴分量，x i 表示第i个节点位置的x轴分量，y i 表示第i个节点位置的y轴分量，z i 表示第i个节点位置的z轴分量， 表示目标速度的x轴分量的估计值， 表示目标速度的y轴分量的估计值， 表示目标速度的z轴分量的估计值，v xm 表示第m个节点速度的x轴分量，v ym 表示第m个节点速度的y轴分量，v zm 表示第m个节点速度的z轴分量，v xn 表示第n个节点速度的x轴分量，v yn 表示第n个节点速度的y轴分量，v zn 表示第n个节点速度的z轴分量，v xi 表示第i个节点速度的x轴分量，v yi 表示第i个节点速度的y轴分量，v zi 表示第i个节点速度的z轴分量，v s (κ mm )表示m发m收通道的GRFT域峰值点对应的搜索速度，κ mm 表示其对应的速度参数索引，v s (κ nn )表示n发n收通道的GRFT域峰值点对应的搜索速度，κ nn 表示其对应的速度参数索引，v s (κ ii )表示i发i收通道的GRFT域峰值点对应的搜索速度，κ ii 表示其对应的速度参数索引。 5.根据权利要求3所述的一种机载分布式MIMO雷达高速目标相参积累检测方法，其特征在于，目标加速度估计的线性方程组表达式为：其中，v x 表示目标速度的x轴分量，v y 表示目标速度的y轴分量，v z 表示目标速度的z轴分量， 表示目标加速度的x轴分量的估计值， 表示目标加速度的y轴分量的估计值， 表示目标加速度的z轴分量的估计值，a xm 表示第m个节点加速度的x轴分量，a ym 表示第m个节点加速度的y轴分量，a zm 表示第m个节点加速度的z轴分量，a xn 表示第n个节点加速度的x轴分量，a yn 表示第n个节点加速度的y轴分量，a zn 表示第n个节点加速度的z轴分量，a xi 表示第i个节点加速度的x轴分量，a yi 表示第i个节点加速度的y轴分量，a zi 表示第i个节点加速度的z轴分量，a s (ζ mm )表示m发m收通道的GRFT域峰值点对应的搜索加速度，ζ mm 表示其对应的加速度参数索引，a s (ζ nn )表示n发n收通道的GRFT域峰值点对应的搜索加速度，ζ nn 表示其对应的加速度参数索引，a s (ζ ii )表示i发i收通道的GRFT域峰值点对应的搜索加速度，ζ ii 表示其对应的加速度参数索引。 6.根据权利要求1所述的一种机载分布式MIMO雷达高速目标相参积累检测方法，其特征在于，步骤S6包络对齐函数表达式为：包络对齐函数 表示为：其中，δ(·)表示冲激函数，v s (2)表示v s ＝[v s (κ mm ),v s (κ nn ),v s (κ ii )]的第2个元素，a s (2)表示的a s 第2个元素， 表示i发m收通道的GRFT域搜索距离的估计值，η mi 表示其对应的距离参数索引， 表示i发m收通道的GRFT域搜索速度的估计值，κ mi 表示其对应的速度参数索引， 表示i发m收通道的GRFT域搜索加距离的估计值，ζ mi 表示其对应的加速度参数索引。 7.根据权利要求1所述的一种机载分布式MIMO雷达高速目标相参积累检测方法，其特征在于，相位补偿函数具体为：以第n个节点自发自收的GRFT域单通道回波信号作为参考，则m收i发单通道回波的相位补偿函数 表达式写为：其中，r s (2)表示r s 的第2个元素，f i 表示雷达节点i的发射信号频率，f n 表示雷达节点n的发射信号频率，c为电磁波传播速度。