1.一种高机动目标运动参数估计和相参积累检测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.对高机动目标的雷达回波进行脉冲压缩、邻域互相关处理并提取自相关项;S2.设计感知矩阵,利用贝叶斯压缩感知算法重构稀疏信号提取目标高阶运动参数;S3.进行高阶相位补偿,校正线性相位,获取相参积累并进行CFAR检测;S4.对目标高阶运动参数数目进行判断,完成相参积累检测并输出检测结果。
2.根据权利要求1所述的一种高机动目标运动参数估计和相参积累检测方法,其特征在于,所述S1包括以下步骤:S11.对高机动目标的雷达回波S r (τ,t m )进行脉冲压缩,得到脉压后回波S rc (τ,t m );S12.对相参处理时间内的回波数据做邻域互相关处理,得到二维数据χ(τ′,t m );S13.通过非相参积累,从χ(τ′,t m )中提取自相关项作为稀疏重构过程的观测信号。
3.根据权利要求2所述的一种高机动目标运动参数估计和相参积累检测方法,其特征在于,所述S11中的高机动目标的雷达回波具体如S r (τ,t m )下:其中ξ 0,l 表示第l个目标的传播系数,λ 0 =c/f c 表示波长,c表示光速;所述S11中的脉压后回波S rc (τ,t m )的表达式如下:其中,B表示发射波形的带宽,ξ 1,l 表示第l个目标脉冲压缩后的复系数。
4.根据权利要求3所述的一种高机动目标运动参数估计和相参积累检测方法,其特征在于,所述S12中的二维数据χ(τ′,t m )的表达式如下:其中χ self (τ′,t m )表示自相关项,χ cross (τ′,t m )表示互相关项;自相关项的表达式如下:自相关项的各阶系数的表达式如下:A 3,l =3a 3,l T r ;互相关项χ cross (τ′,t m )的表达式如下:互相关项的各阶系数表达式如下:
5.根据权利要求4所述的一种高机动目标运动参数估计和相参积累检测方法,其特征在于,所述S13包括以下步骤:S131.将χ(τ′,t m )取绝对值并沿慢时间做非相参积累,其表达式如下:S132.选择u(τ′)中绝对值最大的坐标值τ 0 ′,即为自相关项χ self (τ′,t m )的距离包络的峰值位置坐标;S133.从χ self (τ′,t m )中提取τ 0 ′坐标所对应的慢时间数据y(t m )=χ self (τ′=τ 0 ,t m ),作为稀疏重构过程中的观测信号。
6.根据权利要求5所述的一种高机动目标运动参数估计和相参积累检测方法,其特征在于,所述S2包括以下步骤:S21.设计构造稀疏重构的感知矩阵Φ;S22.基于感知矩阵Φ和观测信号y(t m ),代入压缩感知信号模型y=Φx,利用贝叶斯压缩感知算法重构得到一维稀疏信号矢量 S23.将一维稀疏信号矢量 转换至二维矩阵 其中矩阵X中的元素满足[X] p′,q′ =x q′+p′Q ;S24.从二维矩阵 中估计出L个峰值的位置坐标,表示为 根据峰值位置得到L个目标的加速度和加加速度的估计值,分别为:输出L个目标的运动参数估计结果 并初始化l=1。
7.根据权利要求6所述的一种高机动目标运动参数估计和相参积累检测方法,其特征在于,所述S21包括以下步骤:S211.定义代表加速度参数范围的集合和加加速度参数范围的集合;加速度参数范围的集合 加加速度参数范围的集合 其中,P、Q分别表示加速度和加加速度参数集合中的元素个数,Δa 2 和Δa 3 分别表示加速度和加加速度参数的搜索步长;S212.根据参数搜索集合Ξ 2 ,Ξ 3 来设计稀疏重构的感知矩阵 S213.构造感知矩阵Φ=(U T e W T ) T ,其中的元素[Φ] m,q′+p′Q 可以表示为其中,定义两个矩阵 和矩阵 其元素分别表示如下:
8.根据权利要求7所述的一种高机动目标运动参数估计和相参积累检测方法,其特征在于,所述S3包括以下步骤:S31.根据估计出的加速度和加加速度构造频域补偿相位,在脉冲-距离频域对雷达回波s rc (f,t m )做相位补偿;S32.对相位补偿后频域回波信号利用Keystone算法校正剩余的线性运动相位,并通过方位向傅里叶变换在“距离时域-方位频域”得到相参积累结果,并做CFAR检测。
9.根据权利要求8所述的一种高机动目标运动参数估计和相参积累检测方法,其特征在于,所述S31中高机动目标脉压回波的脉冲-距离频域的表达式如下:利用第l个目标的运动参数估计值 构造补偿函数h l (f,t m ),其表达式如下:补偿后的信号表达式为s′ rc (f,t m )=s rc (f,t m )·h l (f,t m )。
10.根据权利要求1所述的一种高机动目标运动参数估计和相参积累检测方法,其特征在于,所述S4包括以下步骤:S41.若满足l<L,则令l=l+1,对下一个目标继续重复S3步骤;S42.若不满足l<L,直接输出对所有目标的检测结果。