【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測，特別涉及一種衛(wèi)星作為外輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測技術(shù)。
技術(shù)介紹
1、被動雷達(dá)作為一種獨(dú)特的雙(多)基地?zé)o源雷達(dá)系統(tǒng)，與傳統(tǒng)雷達(dá)有著顯著的區(qū)別。它并不主動發(fā)射電磁信號，而是巧妙地利用目標(biāo)自身輻射已經(jīng)存在的電磁波進(jìn)行目標(biāo)探測。這種被動接收信號的方式賦予了它極高的隱蔽性，使其在雷達(dá)領(lǐng)域中獨(dú)樹一幟。同時，由于無需發(fā)射電磁波，被動雷達(dá)的體積得以減小，成本也隨之降低，展現(xiàn)出其經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)勢。近年來，隨著被動雷達(dá)照射源的信號種類和數(shù)量的不斷豐富，這一領(lǐng)域的研究也呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展態(tài)勢。被動雷達(dá)的潛力正逐漸被挖掘。
2、目前大多數(shù)被動雷達(dá)系統(tǒng)主要利用地面信號和衛(wèi)星作為信號源，地面信號源在陸地上表現(xiàn)良好，但由于其只能覆蓋陸地區(qū)域，無法實(shí)現(xiàn)對全球任意地區(qū)的實(shí)時覆蓋。傳統(tǒng)衛(wèi)星輻射源可以滿足較為廣闊的覆蓋范圍，但由于其軌道高度較高，因此其落地功率密度較小，并不適用于對重點(diǎn)目標(biāo)的遠(yuǎn)距離高精度檢測。針對此問題，可以選擇低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星信號作為輻射源。低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星提供的信號具有多項(xiàng)優(yōu)勢：⑴衛(wèi)星信號可實(shí)現(xiàn)全球覆蓋；⑵落地功率密度高；⑶衛(wèi)星信號調(diào)制方式已知，便于信號同步；⑷可以利用我國自主研發(fā)的低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星，增強(qiáng)信號安全性強(qiáng)。
3、然而，低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星信號具有形式多變，頻率多樣，且信號本身不為雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，這些非合作性的特點(diǎn)意味著被動雷達(dá)系統(tǒng)無法直接與低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星信號源進(jìn)行協(xié)調(diào)，為運(yùn)動目標(biāo)檢測帶來挑戰(zhàn)。尤其是低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星作為輻射源的應(yīng)用是近幾年來才開始快速發(fā)展，這一領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用實(shí)踐
4、為了提高目標(biāo)回波信號的信噪比，文獻(xiàn)“k-space?signal?occupancy?ofstarlink?signals?and?their?applications?in?passive?radar?imaging,"2023ieeeradar?conference(radarconf23),san?antonio,tx,usa,2023,pp.1-6,doi:10.1109/radarconf2351548.2023.10149748.”提出了一種利用“星鏈”衛(wèi)星下行通信信號作為被動雷達(dá)的照射源，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動目標(biāo)感知的方法，該方法建立了衛(wèi)星-目標(biāo)-接收機(jī)三體幾何模型，推導(dǎo)衛(wèi)星信號在接收機(jī)和目標(biāo)上的多普勒變化；直接利用帶通濾波器從接收回波頻譜中分離衛(wèi)星信號；最終利用衛(wèi)星軌道運(yùn)動帶來的多普勒變化實(shí)現(xiàn)目標(biāo)成像。但是該方法只能針對衛(wèi)星數(shù)量較少，衛(wèi)星信號容易分離，干擾較少的情況，此外，該方法只利用衛(wèi)星攜帶部分同步信息，因此，多衛(wèi)星信號相互串?dāng)_，無法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)高精度感知。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提出一種基于低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測方法，突破了傳統(tǒng)技術(shù)的限制，通過利用ofdm信號內(nèi)置的同步序列，實(shí)現(xiàn)了對低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星信號的盲識別和分離，無需了解信號攜帶信息，這極大地簡化了目標(biāo)檢測過程，并提高了系統(tǒng)的適用性和靈活性。
2、本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案為：一種基于低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測方法，包括：
3、s1.系統(tǒng)參數(shù)初始化，所述初始化的參數(shù)包括：采樣頻率fs，目標(biāo)觀測時間ta；
4、s2.假設(shè)有低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星作為外輻射源，然后用兩天線分別對直達(dá)波和目標(biāo)回波進(jìn)行接收，其中以低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星為輻射源得到對應(yīng)的基帶直達(dá)波信號sd(t)和基帶目標(biāo)回波信號sr(t)，其中t表示信號時間；
5、s3.針對接收到的基帶直達(dá)波信號sd(t)，根據(jù)通信協(xié)議，提取同步序列信息，并基于提取的同步序列信息重構(gòu)純凈直達(dá)波信號，具體的將基帶直達(dá)波信號sd(t)變換至ofdm(orthogonal?frequency?division?multiplexing，正交頻分復(fù)用技術(shù))符號域；
6、s4.基于步驟s3提取的同步序列信息，將目標(biāo)回波信號sr(t)將變換至ofdm符號域；
7、s5.將變換至ofdm符號域的直達(dá)波和目標(biāo)回波進(jìn)行矩陣級運(yùn)算；得到相互正交的距離因子向量rl與多普勒頻率因子向量rd；
8、s6.根據(jù)s53得到的結(jié)果rl、rd，分別進(jìn)行快速傅里葉逆變換與快速傅里葉變換，即可得到目標(biāo)距離信息和目標(biāo)多普勒頻率信息。
9、本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)的優(yōu)勢在于，它巧妙地利用了低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)回波信號特性，實(shí)現(xiàn)了對目標(biāo)回波能量的精準(zhǔn)積累，極大地提升了目標(biāo)檢測的效率。這一創(chuàng)新點(diǎn)在于，本專利技術(shù)有效克服了傳統(tǒng)技術(shù)中多顆衛(wèi)星信號非合作、難以分離的難題。通過深入分析低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星的通信信號體制，特別是其采用的ofdm調(diào)制方式，本專利技術(shù)成功提取并識別了信號中的特殊同步序列(pss、sss)。這一識別過程在無需知曉信號的具體信息、距離和多普勒參數(shù)的情況下，將直達(dá)波參考信號與目標(biāo)回波信號同步轉(zhuǎn)換至ofdm符號-多普勒頻率域。通過這種轉(zhuǎn)換，我們能夠基于兩信號間的相關(guān)性，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)回波能量的有效積累，從而在無需額外信息的情況下，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測方法，其特征在于，步驟S2所述的同步序列信息包括：小區(qū)ID、主同步序列、輔同步序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測方法，其特征在于，同步序列信息提取過程為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測方法，其特征在于，步驟S2所述基于提取的同步序列信息，將基帶直達(dá)波信號sd(t)變換至OFDM符號域；具體為：將提取的小區(qū)ID與直達(dá)波信號sd(t)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算，得到直達(dá)波信號中時延信息τ，多普勒信息fdD，利用時延信息τ、多普勒信息fdD，將直達(dá)波信號解調(diào)至OFDM符號域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測方法，其特征在于，步驟S3具體為：利用直達(dá)波信號中時延信息τ、多普勒信息fdD，將目標(biāo)回波信號sr(t)將變換至OFDM符號域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測方法，其特征在于，步驟S5具體為：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測方法，其特征在于，步驟s2所述的同步序列信息包括：小區(qū)id、主同步序列、輔同步序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測方法，其特征在于，同步序列信息提取過程為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星輻射源的被動雷達(dá)運(yùn)動目標(biāo)檢測方法，其特征在于，步驟s2所述基于提取的同步序列信息，將基帶直達(dá)波信號sd(t)變換至ofdm符號域；具體為：將提取的小區(qū)id與直達(dá)波信號sd...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李中余，邱星曄，何漆龍，李奧成，武俊杰，楊建宇，
申請(專利權(quán))人：電子科技大學(xué)長三角研究院衢州，
類型：發(fā)明
國別省市：
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