伪码调相连续波雷达微弱机动目标高精度参数估计方法

来源：信号处理杂志 2025年第1期北京时间：

作者：崔嵬, 邢天乐, 金小萍, 吴爽

摘要：伪码调相连续波雷达具有探测距离远、测量精度高、抗干扰能力强等优势，是天基雷达空间目标探测的重要手段。本文针对高速伪码调相连续波雷达对远距、机动目标的高精度参数估计问题，提出了一种基于跟踪环路的机动目标参数高精度估计算法。该算法首先利用分数阶傅里叶变换获得载波多普勒频率初始值和多普勒频率变化率的估计，并构造对数据跳变不敏感的相干载波提取环路，实现对伪码调相信号中载波参数的鲁棒提取与精确跟踪，从而得到高精度的相对速度估计结果；之后，利用载波多普勒频率估计结果“修正”本地发射伪码，消除伪码相位偏移。在通过相关处理得到伪码相位初始估计后，构造载波辅助相干伪码跟踪环路，实现对伪码相位的精确跟踪，从而获得高精度的相对距离估计结果。所提算法利用参数跟踪环路实时动态匹配的优点，解决了机动目标回波信号伪码相位偏移和多普勒扩展引入的积累效能降低和检测性能恶化问题，有效提高了机动目标参数估计精度。与部分相关-分数阶傅里叶变换、广义拉登傅里叶变换方法、迭代相邻相关运算方法相比，所提算法将机动目标多维参数搜索与匹配问题转化为两次一维参数精确提取问题，在获得机动目标相对距离、相对速度高精度估计的同时，有效降低了算法的运算量，为航天器空间平台资源强约束下实现自主探测感知提供了一种可行思路。

关键词：伪码调相连续波雷达, 机动目标, 相干载波提取, 伪码跟踪, 参数估计