机载雷达高速运动目标检测：Keystone变换与STAP结合的方法

"本文主要研究了基于STAP的机载雷达高速运动目标检测技术，通过结合Keystone变换，解决高速运动目标检测中的距离单元走动问题，以提高目标检测性能。" 在机载雷达系统中，高速运动目标的检测是一项极具挑战性的任务。由于目标在雷达的视线中快速移动，可能导致严重的距离单元走动（Doppler shift），即目标在距离轴上的位置发生变化，从而影响雷达的探测能力。传统的空时自适应处理（Space-Time Adaptive Processing, STAP）技术在处理这种问题时可能会遇到困难，因为它们通常假设目标在相干处理间隔（Coherent Processing Interval, CPI）内的距离走动不超过半个距离单元。 论文提出了一个创新的解决方案，即结合Keystone变换与STAP技术。首先，雷达接收到的回波数据被转换到频域，接着利用Keystone变换来校正目标的距离走动。Keystone变换是一种非线性的距离校正方法，尤其适用于低信噪比和目标运动速度未知的情况，能够有效地校正目标的线性距离走动。经过Keystone变换后，校正的数据再被转换回时域，并进行STAP处理。这种方法的优势在于，即使在杂波环境下，也能有效地抑制地面杂波，提升对高速运动目标的检测能力。 STAP技术本身是利用空时二维自适应滤波，根据杂波的空时分布特性来抑制干扰，提高目标检测的信噪比。然而，高速运动目标的距离走动会破坏这种空间相关性，降低STAP的性能。通过引入Keystone变换，可以补偿这种走动，从而改善STAP的性能，使得雷达系统能在目标高速运动时保持良好的检测效果。 仿真结果显示，该方法对于克服高速运动目标距离走动导致的STAP性能下降问题非常有效，显著提升了目标检测性能。因此，该技术对于提升机载雷达在复杂环境下的目标探测能力具有重要的理论和实践意义，特别是在应对高速微弱目标和地面强杂波背景的情况下。 这篇论文详细探讨了机载雷达中高速运动目标检测的关键问题，提出了一种结合Keystone变换的新型STAP处理方法，为解决雷达系统中的距离单元走动问题提供了新的思路。这一研究不仅深化了对STAP技术的理解，也为未来雷达系统设计和改进提供了有价值的参考。