专利名称：一种合成孔径雷达信号跟踪方法
技术领域：
本发明涉及一种合成孔径雷达信号跟踪方法，属于雷达信号侦查领域。
技术背景
对星载SAR信号进行侦察时，若只侦察天线的主瓣信号，则由于卫星在轨的运行 速度很快，侦察时对主瓣信号的接收和跟踪时间非常短，很难及时有效地提供SAR卫星过 顶预警和引导地面干扰天线对准卫星，所以需要对主瓣信号和旁瓣信号都进行侦测和跟S示ο
传统的脉冲序列跟踪器大都采用硬件数字式延迟线相关技术，只适用于跟踪参数 固定的常规雷达信号，其波门宽度一般为固定值，对脉冲重复周期的测量一次完成，不可避 免地带来测量误差，经常有漏选和错跟的现象。另外，一般的数字脉冲序列跟踪器由于测量 精度受计数时钟频率的影响，测得的脉冲时域参数存在误差，在对旁瓣信号进行跟踪时，由 于信号比较微弱，并且存在起伏，导致跟踪器经常进入记忆跟踪状态，而由于脉冲测量误差 的积累效应使得记忆跟踪时间短，跟踪适应性差。发明内容
本发明提供一种合成孔径雷达信号跟踪方法，以解决现有技术对空间SAR信号脉 冲跟踪适用性不强的问题。
本发明的一种合成孔径雷达信号跟踪方法包括以下步骤
第一步对合成孔径雷达接收机输出的窄带信号求模；
第二步对窄带信号的模值进行过门限检测，输出过门限指示信号；
第三步对过门限指示信号做整形处理，滤除毛刺；
第四步对整形处理后的过门限指示信号进行参数测量，包括脉宽、脉间隙和周 期；
第五步根据测得的脉冲信号参数，对过门限指示信号的脉宽、脉间隙和周期进行 测量，通过第四步测量的参数值来产生跟踪波门，若过门限指示信号消失，则用上一次测量 的信号参数来产生记忆跟踪波门。
其中第五步中跟踪波门的产生方法包括如下步骤
1、对直接测得的值进行中值滤波；
2、比较中值滤波输出的相邻两个数据的差值，若差值小于给定常数，则更新数据， 否则保持前一个不变；
3、对第2步输出的数据求平均；
4、根据脉冲信号的参数计数值产生跟踪波门，当有过门限指示信号时，产生实时 跟踪波门；当没有过门限指示信号时，产生记忆跟踪波门。
其中所述的产生记忆跟踪波门的修正方法为求得的上次测量的周期计数值的均 值包含两部分，整数部分和小数部分，整数部分作为当前跟踪波门的周期，对小数部分进行累加，当累加到大于等于1时，对当前跟踪波门的PRT计数值进行修正，即周期计数值加1。
本发明的优点如下
1.对SAR脉冲信号的适应性强，跟踪精度高
通过实时测量脉冲信号的PRT，可以根据脉冲信号PRT的变化实时调整跟踪波门， 从而增强了跟踪波门对脉冲信号的适应性，通过对测量值中值滤波并求平均，提高了跟踪 精度。
2.对微弱SAR雷达信号的记忆跟踪时间长
通过利用PRT计数值均值的小数部分对跟踪波门进行调整，提高了记忆跟踪的精 度，保证长时间跟踪信号。


图1-本发明实现框图
图2-中值滤波和求平均示意图
图3-跟踪波门产生方法示意图
图4-跟踪波门周期修正示意图具体实施方式
下面结合附图对本发明的SAR信号跟踪方法进行详细描述。
系统的实现框图如图1所示。
首先要对SAR接收机输出的I、Q两路窄带信号采用坐标旋转数字计算(CORDIC) 算法求模，得到信号的包络；然后对信号包络做低通滤波，滤除高频噪声；然后对滤波后的 信号包络过门限检测得到过门限指示信号，门限可采用自适应门限和固定门限；最后对过 门限指示信号做整形处理，滤除毛刺。
如图2所示，对过门限指示信号的PW、CW和PRT作如下处理
1.对直接测得的值进行中值滤波，滤波窗口长度为7，即7个值中取中值输出； 2.比较中值滤波输出的相邻两个数据的差值，若差值小于给定常数，则更新数据，否则保持 前一个不变；3.对第2步输出的数据求平均并保留均值的小数部分，平均窗的长度为128， 平均值的整数部分用于产生跟踪波门，小数部分用于调整记忆跟踪波门。
在测量过程中为避免干扰影响，采取以下措施1.测得的PRT值须在给定的PRT 范围内；2.测得的相邻两个脉冲的PRT值之差需小于给定常数。当满足这两个条件时就更 新PW、Cff和PRT的值，否则就保持上次测得的值。
最后根据测得的PW、CW和PRT产生跟踪波门(跟踪波门的占空比为χ)，产生方法 如图3所示，在检测脉冲的下降沿开始启动计数器1，当计数器1计到错误！未找到引用源。 时，输出高电平，此时启动计数器2，当计数器2计到χ · PRT时，输出低电平，当计数器2的 值与测得的脉间隙CW的差值大于给定范围时，或者当测得的相邻两个脉冲的PRT值之差大 于给定常数时，就认为没有脉冲信号过检测门限，产生记忆跟踪波门。
在产生记忆跟踪波门的时候，为了提高跟踪精度，延长记忆跟踪的时间，采用如下 方法
当没有脉冲信号过检测门限时，用最后一次测得的PRT计数值均值的整数部分产生记忆跟踪波门，小数部分用来调整跟踪波门，即累加小数部分，当累加小数部分至大于等 于1时，则下一个跟踪波门的PRT加1。如图4所示，用PRT_m作为记忆跟踪波门的周期来 产生跟踪波门，同时累加小数部分a，当N · a >= 1时，当前跟踪波门的周期调整为PRT_ m+1，图中所示N为4。
权利要求
1.一种合成孔径雷达信号跟踪方法，其特征在于包括以下步骤第一步对合成孔径雷达接收机输出的窄带信号求模；第二步对窄带信号的模值进行过门限检测，输出过门限指示信号；第三步对过门限指示信号做整形处理，滤除毛刺；第四步对整形处理后的过门限指示信号进行参数测量，包括脉宽、脉间隙和周期；第五步根据测得的脉冲信号参数，对过门限指示信号的脉宽、脉间隙和周期进行测 量，通过第四步测量的参数值来产生跟踪波门，若过门限指示信号消失，则用上一次测量的 信号参数来产生记忆跟踪波门。
2.根据权利要求1所述的一种合成孔径雷达信号跟踪方法，其特征在于其中第五步 中跟踪波门的产生方法包括如下步骤第一步对直接测得的值进行中值滤波；第二步比较中值滤波输出的相邻两个数据的差值，若差值小于给定常数，则更新数 据，否则保持前一个不变；第三步对第二步输出的数据求平均；第四步根据脉冲信号的参数计数值产生跟踪波门，当有过门限指示信号时，产生实时 跟踪波门；当没有过门限指示信号时，产生记忆跟踪波门。
3.根据权利要求1或2所述的一种合成孔径雷达信号跟踪方法，其特征在于其中所 述的产生记忆跟踪波门的修正方法为求得的上次测量的周期计数值的均值包含两部分， 整数部分和小数部分，整数部分作为当前跟踪波门的周期，对小数部分进行累加，当累加到 大于等于1时，对当前跟踪波门的PRT计数值进行修正，即周期计数值加1。
全文摘要
本发明涉及一种合成孔径雷达信号跟踪方法，属于雷达信号侦察领域。本发明通过实时测量SAR接收机输出的窄带脉冲信号的脉宽(PW)、脉间隙(CW)和重复周期(PRT)来产生跟踪波门，并且能在信号比较微弱以至于无法过检测门限时，依据之前测得的信号参数产生记忆跟踪波门，从而实现对SAR雷达天线旁瓣信号的跟踪，本发明利用测得的PRT计数值均值的小数部分对记忆跟踪波门进行修正，大大提高了记忆跟踪的时间。
文档编号G01S13/66GK102033229SQ201010527288
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者刘国满, 吴志昂, 高梅国 申请人:北京理工大学