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keystone变换实现方法研究

电子学报 2022年第5期50卷 1218-1226页

作者：张亮张翔宇王国宏海军航空大学信息融合研究所山东烟台264001 中国人民解放军94326部队山东济南250000 海军航空大学航空电子与指挥系山东青岛266041 中北大学信息与通信工程学院山西太原030023

keystone变换(keystone Transform,KT)是一种经典的雷达目标距离走动校正工具,现有诸多实现方法中以基于线性调频Z变换(Chirp-Z Transform,CZT)和快速傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)的“CZT+IFFT”方法计算量最低.本文针对“CZT+IFFT”方法存在的频谱混叠问题,提出修正的“CZT+IFFT”方法,同时运用时间尺度(Time-Scaling,TS)和尺度估计(Scale-Estimation,SE)概念,进一步提出2种梅林域的KT实现方法.仿真试验验证了分析结论的正确性和所提方法的有效性.

关键词：雷达 keystone变换相参积累梅林变换线性调频Z变换时间尺度尺度估计

keystone变换对空时自适应处理性能的影响分析

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信号处理 2013年第12期29卷 1624-1631页

作者：贾琼琼吴仁彪李海中国民航大学智能信号与图像处理天津市重点实验室天津300300

高速平台检测高速空中动目标面临严重的杂波和目标距离走动,如何有效校正距离走动是目标检测的根本。本文首先研究雷达处于高速平台时keystone变换校正空中动目标距离走动的同时对杂波特性的影响,进而分析其对空时自适应处理(Space-time... 详细信息

高速平台检测高速空中动目标面临严重的杂波和目标距离走动,如何有效校正距离走动是目标检测的根本。本文首先研究雷达处于高速平台时keystone变换校正空中动目标距离走动的同时对杂波特性的影响,进而分析其对空时自适应处理(Space-time adaptive processing,STAP)的影响。通过研究表明:当目标不存在多普勒模糊时,keystone变换可同时校正目标和杂波的距离走动,从而为取得良好的STAP性能提供了前提;当目标存在多普勒模糊时,keystone变换校正目标距离走动的同时会使杂波部分产生新的走动分量,最终降低STAP性能。分析结果为如何更好地实现高速平台高速空中动目标检测问题提供了理论参考。

关键词：机载星载雷达 keystone变换空时自适应处理动目标检测杂波走动

keystone变换在毫米波雷达信号处理中的应用

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微波学报 2017年第S1期33卷 218-221页

作者：邵鸿旭缪晨季晓宇沈俊逸吴文南京理工大学电子工程与光学技术学院南京210094

毫米波雷达在检测弱目标信号时,长时间积累会造成目标在多个距离单元内发生走动,影响MTD检测效果。本文分析了线性调频连续波差拍信号距离徙动的原因,给出一种基于keystone变换的插值算法。该方法通过消除快时间与慢时间的耦合项,校正... 详细信息

毫米波雷达在检测弱目标信号时,长时间积累会造成目标在多个距离单元内发生走动,影响MTD检测效果。本文分析了线性调频连续波差拍信号距离徙动的原因,给出一种基于keystone变换的插值算法。该方法通过消除快时间与慢时间的耦合项,校正了目标跨距离单元的走动,改善了MTD的检测效果。理论分析和仿真结果证明了该方法在零差拍线性调频连续波毫米波雷达信号处理中的有效性。

关键词： keystone变换毫米波距离走动差拍信号

基于非标准keystone变换的捷变频雷达相参积累算法

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系统工程与电子技术 2023年第12期45卷 3836-3844页

作者：张亮杜庆磊周必雷瞿奇哲王永良空军预警学院湖北武汉430019 中国人民解放军94326部队山东济南250000

针对捷变频雷达(frequency-agile radar,FAR)相参积累难题,提出基于非标准keystone变换(keystone transform,KT)的FAR相参积累算法,与标准KT相比,所提算法增加了距离补偿环节,构造了不同的虚拟慢时间。同时,考虑到目标距离信息通常未知... 详细信息

针对捷变频雷达(frequency-agile radar,FAR)相参积累难题,提出基于非标准keystone变换(keystone transform,KT)的FAR相参积累算法,与标准KT相比,所提算法增加了距离补偿环节,构造了不同的虚拟慢时间。同时,考虑到目标距离信息通常未知,利用距离补偿后信号的周期性,大幅缩小了距离搜索区间。仿真结果表明,所提算法无需目标距离先验信息,能够同时解决捷变频雷达相参积累以及高速运动目标容易出现的跨距离门、多普勒模糊问题,抗噪性能与当前主流的基于压缩感知的捷变频相参积累算法相当,但计算量更低。

关键词：捷变频雷达相参积累 keystone变换

基于keystone变换的地面运动目标检测研究

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系统工程与电子技术 2002年第11期24卷 1-4页

作者：盛蔚毛士艺北京航空航天大学电子工程系203教研室北京100083

合成孔径雷达 (SAR)在检测地面运动目标中所面临的难题之一是距离和速度的耦合导致了地面运动目标在SAR图像中模糊、错位、甚至消失。分析了keystone变换的原理 ,提出了keystone变换在一般正侧式SAR系统具体实现的方法与步骤 ,分析了Key... 详细信息

合成孔径雷达 (SAR)在检测地面运动目标中所面临的难题之一是距离和速度的耦合导致了地面运动目标在SAR图像中模糊、错位、甚至消失。分析了keystone变换的原理 ,提出了keystone变换在一般正侧式SAR系统具体实现的方法与步骤 ,分析了keystone方法对不同运动类型目标成像效果的修正作用。最后通过仿真证明了实现方法和分析结果的正确性。

关键词：合成孔径雷达 keystone变换地面运动目标检测 SAR

基于keystone变换的多帧步进频信号处理

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北京理工大学学报 2008年第11期28卷 1023-1026页

作者：原浩娟高梅国北京理工大学信息科学技术学院电子工程系北京100081

针对运动目标在步进帧间跨高分辨距离单元走动的问题,提出了基于keystone变换的解决方案来补偿运动目标帧间距离走动造成的影响,并分析了利用多帧步进频信号实现运动目标距离-速度二维高分辨检测的信号处理方法及算法性能.理论分析和仿... 详细信息

针对运动目标在步进帧间跨高分辨距离单元走动的问题,提出了基于keystone变换的解决方案来补偿运动目标帧间距离走动造成的影响,并分析了利用多帧步进频信号实现运动目标距离-速度二维高分辨检测的信号处理方法及算法性能.理论分析和仿真结果表明,只要参数设计合理,该方法可以在不需要任何先验速度信息的情况下,实现运动目标的帧间相参积累,获得目标的高分辨速度和距离信息.同时,由于多帧处理有效地提高了相参积累时间,更加有利于微弱目标的检测.

关键词：步进频多帧距离走动 keystone变换

基于keystone变换的低信噪比ISAR成像

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西安电子科技大学学报 2003年第2期30卷 155-159页

作者：陈文驰保铮邢孟道西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

在ISAR成像中,当目标平稳飞行时,对于低信噪比的回波数据,常规的运动补偿方法不再适用,故提出一种基于keystone变换的运动补偿方案,完成对低信噪比数据的处理.利用keystone变换校正由目标速度引起的线性距离走动,通过对相邻距离像相干... 详细信息

在ISAR成像中,当目标平稳飞行时,对于低信噪比的回波数据,常规的运动补偿方法不再适用,故提出一种基于keystone变换的运动补偿方案,完成对低信噪比数据的处理.利用keystone变换校正由目标速度引起的线性距离走动,通过对相邻距离像相干积累以提高数据信噪比,进而引入相关法和PGA法完成对高次项运动的补偿.仿真实验的结果表明,针对低信噪比数据的处理,基于keystone变换的运动补偿方法优于传统的方法,从而有效地提高了成像雷达的作用距离.

关键词： keystone变换 ISAR 逆合成孔径雷达低信噪比成像技术运动补偿

基于keystone变换的相位编码信号长时间积累方法

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北京理工大学学报 2009年第1期29卷 54-58页

作者：李阳龙腾北京理工大学雷达技术研究所北京100081

针对精确末制导雷达导引头相位编码相参脉冲串信号(CPCPT),提出一种长时间相参积累方法.在径向速度未知或未精确获知的情况下,使用keystone变换完成跨距离分辨单元走动的校正,采用傅里叶变换完成相参积累.其中keystone变换采用DFT-IFFT... 详细信息

针对精确末制导雷达导引头相位编码相参脉冲串信号(CPCPT),提出一种长时间相参积累方法.在径向速度未知或未精确获知的情况下,使用keystone变换完成跨距离分辨单元走动的校正,采用傅里叶变换完成相参积累.其中keystone变换采用DFT-IFFT算法实现,有效降低了其算法复杂度.在该方法的支持下,CPCPT无距离-多普勒耦合问题,并保证了相参积累增益、速度与距离分辨率.计算机仿真验证了该算法的有效性.

关键词：长时间相参积累相位编码相参脉冲串信号 keystone变换

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电子与信息学报 2019年第10期41卷 2358-2365页

作者：赵勇胜胡德秀刘智鑫赵拥军赵闯解放军战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院

延长积累时间可以有效提高无源雷达的目标探测能力,但是对于高速机动目标,其速度、加速度、第二加速度等因素导致现有的检测算法在积累过程中发生距离徙动(RM)和多普勒频率徙动(DFM),使得目标检测性能恶化。该文针对无源雷达中变加速运... 详细信息

延长积累时间可以有效提高无源雷达的目标探测能力,但是对于高速机动目标,其速度、加速度、第二加速度等因素导致现有的检测算法在积累过程中发生距离徙动(RM)和多普勒频率徙动(DFM),使得目标检测性能恶化。该文针对无源雷达中变加速运动目标的长时间相参积累问题,提出一种基于相邻互相关函数(ACCF)-参数化中心频率-调频率分布(PCFCRD)-keystone变换(KT)的相参积累算法(ACCF-PCFCRD-KT)。首先给出无源雷达中变加速运动目标的回波模型,分析了目标速度、加速度和第二加速度对相参积累的影响。针对目标第二加速度引起的多普勒频率弯曲,采用ACCF降低了距离和多普勒频率徙动的阶数,而后利用PCFCRD估计出目标加速度和第二加速度参数,在补偿了目标加速度和第二加速度引起的2次和3次徙动后,利用KT校正目标速度引起的线性徙动,并实现目标回波的积累。仿真结果表明,该算法可有效补偿无源雷达中目标运动导致的RM和DFM,对变加速机动目标的积累效果显著优于现有算法。

关键词：无源雷达相参积累机动目标相邻互相关函数参数化中心频率调频斜率分布 keystone变换