CN104483668A - 一种高精度雷达信号检测和跟踪系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度雷达信号检测和跟踪系统及其方法。该系统包括：预处理模块，用于对截获雷达信号进行滑窗自相关预处理，提高雷达信号的信噪比；参数测量模块，用于对预处理后的雷达信号进行参数测量，获得脉冲到达时间TOA和脉冲重复间隔PRI；重频跟踪模块，用于结合脉冲到达时间TOA和脉冲重复间隔PRI进行雷达信号重频跟踪。本发明在高精度PRI测量基础上进行雷达信号重频跟踪，提高了对雷达信号重频跟踪的稳定性和精确性，满足了对成像雷达精确干扰对重频跟踪的精度要求。本发明还公开该系统的高精度雷达信号检测和跟踪方法。

Description

一种高精度雷达信号检测和跟踪系统及其方法

技术领域

本发明涉及电子对抗领域的雷达信号重频跟踪方法，具体涉及一种基于滑窗预处理的高精度雷达信号检测和跟踪系统及其方法。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)能全天候、全天时、实时获取大地域的高分辨率地面图像，低波段SAR还具有一定的植被和地面穿透能力，对资源勘察和军事侦察有重大意义，已广泛应用于民用和军事领域。随着SAR系统技术不断向多波段、多极化、高分辨率方向发展，SAR系统的功能、性能日益增强，对我国军事设施的侦察手段日益完善，对我重要战略目标的位置、特征、部署状态、战场目标态势等造成很大威胁，给我军事设施伪装防御能力带来了新的挑战。因此，发展具备假目标物理模型和假目标电磁回波功能的新一代电子伪装系统势在必行。高精度雷达信号检测和跟踪方法是新一代电子伪装里模拟合成孔径雷达目标回波系统的关键技术之一，决定了新一代电子伪装电磁信号在SAR接收机端对齐性和积累成像逼真性，即电子伪装效果。

目前，雷达信号检测常用的方法为实时高精度脉冲参数测量方法。该方法的脉冲到达时间TOA测量误差方差为：

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{TOA}}^2=\frac{t_{\mathrm{rv}}^2}{2{\left(\frac{S}{N}\right)}_{\mathrm{VF}}}+\frac{T_s^2}{12}+\left[\frac{\mathrm{PW}}{2T_s}\right]{\mathrm{\δ}}_F^2{T}_s^2$

其中T_s为采样间隔，PW为脉冲实际宽度，δ_F为A/D的频率稳定度，t_rv为脉冲上升沿时间，(S/N)_VF为视频脉冲信号信噪比，[·]为取整运算。由于远小于和所以TOA测量误差方差近视为：

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{TOA}}^2=\frac{t_{\mathrm{rv}}^2}{2{\left(\frac{S}{N}\right)}_{\mathrm{VF}}}+\frac{T_s^2}{12}$

系统采样率1GHz，雷达信号脉冲上升沿为0.1us，信噪比为20dB的雷达信号TOA测量方差为7.07ns，95.2％的测量误差分布范围为28.28ns。由于脉冲重复周期PRI(i)＝TOA(i+1)-TOA(i)，因此PRI测量的方差即95.2％的PRI测量精度为40ns。像素点在合成孔径雷达成像处理后在距离向上12m范围内分布，难以满足逼真的图像示假要求。

发明内容

为了突破合成孔径雷达图像示假的关键技术，本发明提出一种高精度雷达信号检测和跟踪系统及其方法。该系统及其方法在高精度脉冲参数测量方法基数上，引入信号实时滑窗自相关预处理，通过滑窗预处理提高检测信号的信噪比，从而进一步提高雷达信号PRI检测精度，实现对雷达信号的高精度检测和重频跟踪。

本发明采用以下技术方案实现：一种高精度雷达信号检测和跟踪系统，其包括：

预处理模块，其用于对截获雷达信号进行滑窗自相关预处理，提高雷达信号的信噪比；

参数测量模块，其用于对预处理后的雷达信号进行参数测量，获得脉冲到达时间TOA和脉冲重复间隔PRI；

重频跟踪模块，其用于结合脉冲到达时间TOA和脉冲重复间隔PRI进行雷达信号重频跟踪。

作为上述方案的进一步改进，该预处理模块包括：

自相关函数求取模块，其用于设定滑窗宽度W，求滑窗内的自相关函数C_xx(n)；

当前输出模块，其用于取自相关结果作为当前输出S_xx(n)＝C_xx(n)；

实时流水处理模块，其用于根据当前输出将滑窗向后滑动，依次重复启动自相关函数求取模块和当前输出模块对截获雷达信号进行实时流水处理。

作为上述方案的进一步改进，该参数测量模块包括：

一阶差分处理模块，其用于对信号进行滑窗N点均值处理，对相邻滑窗均值处理结果进行一阶差分处理，获得信号的一阶差分输出，根据一阶差分输出结果判定和存储脉冲上升沿点、脉冲下降沿点和脉冲幅值点；

自适应门限处理模块，其用于同时计算滑窗内的信号方差，取方差的4倍值作为当前滑窗的自适应门限V_T，在判定到脉冲上升沿和下降沿时分别存储上升沿和下降沿所对应的自适应门限；

粗测值获得模块，其用于分别采用存储的上升沿自适应门限和下降沿自适应门限作为上升沿和下降沿检测门限，结合上升沿信号点集和下降沿信号点集分别获得TOA粗测值和TOE粗测值；即在检测门限相邻的两个采样点取大值作为TOA粗测值和TOE粗测值；

脉冲幅值估计模块，其用于采用总和法结合幅值信号点集估计脉冲幅值PA_c，如下式所示：其中S_k为输入脉冲顶部的第k个信号值；

参测值获得模块，其用于采用PA_c/2作为测量门限V_-6dB，获得最终TOA和TOE，如公式所示：

PW＝TOE-TOA；

其中a、b为检测门限相邻的两个采样点，a点值大于检测门限，b点值小于检测门限；N为粗测点与b点值相隔的采样点数；T_s为采样周期；

脉冲重复间隔获得模块，其用于根据参测的TOA集获得PRI值，即PRI(i)＝TOA(i+1)-TOA(i)。

作为上述方案的进一步改进，该重频跟踪模块包括：

脉冲采样波门获得模块，其用于结合当前最新的TOA和测量结果PRI值，作为下一个脉冲到达时间的预测值；在预测值处加减Δ作为下一脉冲采样波门；

检测模块，其用于在采样波门内检测到脉冲上升沿则记录一次成功，并以新的TOA作为脉冲基准，结合PRI预置下一个脉冲到达时间窗口；否则记录失败，重复启动脉冲采样波门获得模块以获得新的PRI值和新的TOA值；

跟踪模块，其用于当成功捕捉脉冲4次时，重频跟踪成功，对该雷达信号产生跟踪波门；即结合TOA、n*PRI和PW±Δ作为后面n各脉冲的采样波门；

消失判定模块，其用于判定跟踪波门内雷达信号是否消失，如果消失则重新进行雷达信号检测和重频跟踪，即重复启动检测模块、跟踪模块；否则按产生跟踪波门进行雷达信号采样。

本发明还提供一种高精度雷达信号检测和跟踪方法，其包括以下步骤：

步骤一、对截获雷达信号进行滑窗自相关预处理，提高雷达信号的信噪比；

步骤二、对预处理后的雷达信号进行参数测量，获得脉冲到达时间(TOA)和脉冲重复间隔(PRI)；

步骤三、结合TOA和PRI进行雷达信号重频跟踪。

作为上述方案的进一步改进，步骤一中对雷达信号的滑窗自相关预处理的具体方法为：

步骤a、设定滑窗宽度W，求滑窗内的自相关函数C_xx(n)；

步骤b、取自相关结果作为当前输出S_xx(n)＝C_xx(n)；

步骤c、完成步骤a、步骤b后将滑窗向后滑动，重复步骤a、步骤b对信号进行实时流水处理。

作为上述方案的进一步改进，步骤二中对预处理后的雷达信号进行参数测量的具体方法为：

步骤A、对信号进行滑窗N点均值处理，对相邻滑窗均值处理结果进行一阶差分处理，获得信号的一阶差分输出，根据一阶差分输出结果判定和存储脉冲上升沿点、脉冲下降沿点和脉冲幅值点；

步骤B、同时计算滑窗内的信号方差，取方差的4倍值作为当前滑窗的自适应门限V_T，在判定到脉冲上升沿和下降沿时分别存储上升沿和下降沿所对应的自适应门限；

步骤C、分别采用存储的上升沿自适应门限和下降沿自适应门限作为上升沿和下降沿检测门限，结合上升沿信号点集和下降沿信号点集分别获得TOA粗测值和TOE粗测值；即在检测门限相邻的两个采样点取大值作为TOA粗测值和TOE粗测值；

步骤D、采用总和法结合幅值信号点集估计脉冲幅值PA_c，如下式所示：

$P{A}_c=\frac{1}{M}\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{S}_k$

其中S_k为输入脉冲顶部的第k个信号值；

步骤E、采用PA_c/2作为测量门限V_-6dB，获得最终TOA和TOE，如公式所示：

PW＝TOE-TOA

其中a、b为检测门限相邻的两个采样点，a点值大于检测门限，b点值小于检测门限；N为粗测点与b点值相隔的采样点数；T_s为采样周期；

步骤F、根据参测的TOA集获得PRI值，即

PRI(i)＝TOA(i+1)-TOA(i)

作为上述方案的进一步改进，步骤三中对预处理后的信号进行重频跟踪的具体方法为：

步骤(1)、结合当前最新的TOA和测量结果PRI值，作为下一个脉冲到达时间的预测值；在预测值处加减Δ作为下一脉冲采样波门；

步骤(2)、在采样波门内检测到脉冲上升沿则记录一次成功，并以新的TOA作为脉冲基准，结合PRI预置下一个脉冲到达时间窗口；否则记录失败，重复步骤二获得新的PRI值和新的TOA值，并重复步骤三进行重频跟踪；

步骤(3)、当成功捕捉脉冲4次时，重频跟踪成功，对该雷达信号产生跟踪波门；即结合TOA、n*PRI和PW±Δ作为后面n各脉冲的采样波门；

步骤(4)、判定跟踪波门内雷达信号是否消失，如果消失则重新进行雷达信号检测和重频跟踪，即重复步骤二、步骤三；否则按产生跟踪波门进行雷达信号采样。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1)本发明所提出的高精度雷达信号检测和重频跟踪方法大幅度提高了雷达信号PRI检测精度；

2)本发明所提出的高精度雷达信号检测和重频跟踪方法大幅度提高了雷达信号重频跟踪的效率；

3)本发明所提出的高精度雷达信号检测和重频跟踪方法在性能提高的同时仍保存信号的实时处理能力。

附图说明

图1为本发明高精度雷达信号检测和跟踪方法流程图；

图2为信号滑窗预处理流程图；

图3为高精度脉冲参数测量流程图；

图4为信号重频跟踪流程图；

图5为采用matlab软件生成信噪比20dB，上升沿0.2us，脉宽12us，重复周期24us的信号；

图6为采用matlab软件仿真高精度脉冲参数测量方法的测量精度和重频跟踪效果分析；

图7为本发明方法预处理后的仿真信号；

图8为采用本发明方法对同样仿真信号的测量精度和重频跟踪效果分析；

图9为本发明方法与已有高精度脉冲参数测量方法对仿真信号的PRI测量方差比较图；

图10为本发明方法与已有高精度脉冲参数测量方法对仿真信号的PRI测量精度比较图；

图11为本发明方法与已有高精度脉冲参数测量方法对仿真信号的重频跟踪效果比较图。

图12外场天线主瓣信号、外场天线副瓣信号和外场天线背瓣信号采用本发明方法预处理效果图。

图13本发明方法与已有高精度脉冲参数测量方法对外场信号的PRI测量精度比较图；

图14本发明方法与已有高精度脉冲参数测量方法对外场信号的重频跟踪效率比较图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的高精度雷达信号检测和跟踪系统包括预处理模块、参数测量模块、重频跟踪模块。

该预处理模块用于对截获雷达信号进行滑窗自相关预处理，提高雷达信号的信噪比。该预处理模块包括自相关函数求取模块、当前输出模块、实时流水处理模块。该自相关函数求取模块用于设定滑窗宽度W，求滑窗内的自相关函数C_xx(n)；该当前输出模块用于取自相关结果作为当前输出S_xx(n)＝C_xx(n)；该实时流水处理模块用于根据当前输出将滑窗向后滑动，依次重复启动自相关函数求取模块和当前输出模块对截获雷达信号进行实时流水处理。

该参数测量模块用于对预处理后的雷达信号进行参数测量，获得脉冲到达时间TOA和脉冲重复间隔PRI。该参数测量模块包括一阶差分处理模块、自适应门限处理模块、粗测值获得模块、脉冲幅值估计模块、参测值获得模块、脉冲重复间隔获得模块。

该一阶差分处理模块用于对信号进行滑窗N点均值处理，对相邻滑窗均值处理结果进行一阶差分处理，获得信号的一阶差分输出，根据一阶差分输出结果判定和存储脉冲上升沿点、脉冲下降沿点和脉冲幅值点。

该自适应门限处理模块用于同时计算滑窗内的信号方差，取方差的4倍值作为当前滑窗的自适应门限V_T，在判定到脉冲上升沿和下降沿时分别存储上升沿和下降沿所对应的自适应门限。

该粗测值获得模块用于分别采用存储的上升沿自适应门限和下降沿自适应门限作为上升沿和下降沿检测门限，结合上升沿信号点集和下降沿信号点集分别获得TOA粗测值和TOE粗测值；即在检测门限相邻的两个采样点取大值作为TOA粗测值和TOE粗测值。

该脉冲幅值估计模块用于采用总和法结合幅值信号点集估计脉冲幅值PA_c，如下式所示：其中S_k为输入脉冲顶部的第k个信号值。

该参测值获得模块用于采用PA_c/2作为测量门限V_-6dB，获得最终TOA和TOE，如公式所示：

PW＝TOE-TOA；

其中a、b为检测门限相邻的两个采样点，a点值大于检测门限，b点值小于检测门限；N为粗测点与b点值相隔的采样点数；T_s为采样周期。

该脉冲重复间隔获得模块用于根据参测的TOA集获得PRI值，即PRI(i)＝TOA(i+1)-TOA(i)。

该重频跟踪模块用于结合脉冲到达时间TOA和脉冲重复间隔PRI进行雷达信号重频跟踪。该重频跟踪模块包括脉冲采样波门获得模块、检测模块、跟踪模块、消失判定模块。

该脉冲采样波门获得模块用于结合当前最新的TOA和测量结果PRI值，作为下一个脉冲到达时间的预测值；在预测值处加减Δ作为下一脉冲采样波门。

该检测模块用于在采样波门内检测到脉冲上升沿则记录一次成功，并以新的TOA作为脉冲基准，结合PRI预置下一个脉冲到达时间窗口；否则记录失败，重复启动脉冲采样波门获得模块以获得新的PRI值和新的TOA值。

该跟踪模块用于当成功捕捉脉冲4次时，重频跟踪成功，对该雷达信号产生跟踪波门；即结合TOA、n*PRI和PW±Δ作为后面n各脉冲的采样波门。

该消失判定模块用于判定跟踪波门内雷达信号是否消失，如果消失则重新进行雷达信号检测和重频跟踪，即重复启动检测模块、跟踪模块；否则按产生跟踪波门进行雷达信号采样。

该高精度雷达信号检测和跟踪系统在实施时，其对应的高精度雷达信号检测和跟踪方法如下介绍。

具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，该高精度雷达信号检测和跟踪方法，其具体方法为：

步骤一、对截获雷达信号进行滑窗自相关预处理，提高雷达信号的信噪比；

步骤二、对预处理后的雷达信号进行参数测量，获得高精度TOA和PRI；

步骤三、结合高精度PRI和TOA进行雷达信号重频跟踪。

具体实施方式二、结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的区别在于，步骤一中脉冲信号滑窗自相关预处理的具体方法为：

步骤a、设定滑窗宽度W，求窗内的自相关函数C_xx(n)；

步骤b、取自相关结果作为当前输出S_xx(n)＝C_xx(n)

步骤c、完成步骤a、步骤b后将窗向后滑动，重复步骤a、步骤b对信号进行实时流水处理。

具体实施方式三、结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的区别在于，步骤二中对预处理后的雷达信号进行参数测量的具体方法为：

步骤A、对采样信号进行滑窗N点均值处理，对相邻滑窗均值处理结果进行一阶差分处理，获得信号的一阶差分输出，根据一阶差分输出结果判定和存储脉冲上升沿点、下降沿点和脉冲幅值点；

步骤B、同时计算滑窗内的信号方差，取方差的4倍值作为当前滑窗的自适应门限V_T，在检测到脉冲上升沿和下降沿时分别存储上升沿和下降沿所对应的自适应门限；

步骤C、分别采用存储的上升沿自适应门限和下降沿自适应门限作为上升沿和下降沿检测门限，结合上升沿信号点集和下降沿信号点集分别获得TOA粗测值和TOE粗测值，即在检测门限相邻的两个采样点取大值作为TOA粗测值和TOE粗测值；

步骤D、采用总和法结合幅值信号点集粗略估计脉冲幅值PA_c，如下式所示：

$P{A}_c=\frac{1}{M}\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{S}_k$

其中S_k为输入脉冲顶部的第k个信号值；

步骤E、采用PA_c/2作为测量门限V_-6dB，获得精确TOA和TOE，具体如公式所示：

PW＝TOE-TOA

其中a、b为检测门限相邻的两个采样点，a点值大于检测门限，b点值小于检测门限；N为粗测点与b点值相隔的采样点数；T_s为采样周期。

步骤F、根据参测的TOA集获得PRI值，即

PRI(i)＝TOA(i+1)-TOA(i)

具体实施方式四、结合图4、图5、图6、图7、及图8说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的区别在于，步骤三中所述对预处理后的信号进行重频跟踪方法为：

步骤(1)、结合当前最新的TOA和测量结果PRI值，作为下一个脉冲到达时间的预测值；在预测值处加减Δ作为下一脉冲采样波门；

步骤(2)、在采样波门内检测到脉冲上升沿则记录一次成功，并以新的TOA作为脉冲基准，结合PRI预置下一个脉冲到达时间窗口；否则记录失败，重复步骤二获得新的PRI值和新的TOA值，并重复步骤三进行重频跟踪；

步骤(3)、当成功捕捉脉冲4次时，重频跟踪成功，对该雷达信号产生跟踪波门，即结合TOA、n*PRI和PW±Δ作为后面n个脉冲的采样波门；

步骤(4)、判定跟踪波门内雷达信号是否消失，如果消失则重新进行雷达信号检测和重频跟踪，即重复步骤二、步骤三；否则按产生跟踪波门进行雷达信号采样。

本发明采用了基于滑窗自相关预处理的高精度雷达信号测量算法获得高精度脉冲到达时间TOA、脉冲重复间隔PRI测量结果，在PRI测量结果的基础上结合当前脉冲TOA，推算出下一个脉冲到达时间预测值，并在预测值加减Δ作为时间窗口，在这一时间窗口内有实际脉冲到达，则记录一次成功，对于一次成功的捕捉，又以此实际脉冲到达时间作为新的基准，预置下一个脉冲到达的时间窗口，如此循环直到连续四次捕捉成功，可以对该脉冲列产生跟踪波门。

本发明的有益效果为：

选取仿真信号和外场采集信号作为实验样本，将本发明方法与高精度脉冲参数测量方法进行对比，验证本发明方法的有效性和优越性，结果如图9、图10、图11、图12、图13和图14所示，本发明提出的方法获得更高的PRI检测精度和重频跟踪效率。

通过上述的比较，可以验证本发明所提出的方法具有很好的优越性：更有效地提高雷达信号的PRI检测精度，更有效地提高雷达信号重频跟踪效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种高精度雷达信号检测和跟踪系统，其特征在于：其包括：

预处理模块，其用于对截获雷达信号进行滑窗自相关预处理，提高雷达信号的信噪比；

参数测量模块，其用于对预处理后的雷达信号进行参数测量，获得脉冲到达时间TOA和脉冲重复间隔PRI；

重频跟踪模块，其用于结合脉冲到达时间TOA和脉冲重复间隔PRI进行雷达信号重频跟踪。

2.根据权利要求1所述的高精度雷达信号检测和跟踪系统，其特征在于：该预处理模块包括：

自相关函数求取模块，其用于设定滑窗宽度W，求滑窗内的自相关函数C_xx(n)；

当前输出模块，其用于取自相关结果作为当前输出S_xx(n)＝C_xx(n)；

实时流水处理模块，其用于根据当前输出将滑窗向后滑动，依次重复启动自相关函数求取模块和当前输出模块对截获雷达信号进行实时流水处理。

3.根据权利要求1所述的高精度雷达信号检测和跟踪系统，其特征在于：该参数测量模块包括：

一阶差分处理模块，其用于对信号进行滑窗N点均值处理，对相邻滑窗均值处理结果进行一阶差分处理，获得信号的一阶差分输出，根据一阶差分输出结果判定和存储脉冲上升沿点、脉冲下降沿点和脉冲幅值点；

自适应门限处理模块，其用于同时计算滑窗内的信号方差，取方差的4倍值作为当前滑窗的自适应门限V_T，在判定到脉冲上升沿和下降沿时分别存储上升沿和下降沿所对应的自适应门限；

粗测值获得模块，其用于分别采用存储的上升沿自适应门限和下降沿自适应门限作为上升沿和下降沿检测门限，结合上升沿信号点集和下降沿信号点集 分别获得TOA粗测值和TOE粗测值；即在检测门限相邻的两个采样点取大值作为TOA粗测值和TOE粗测值；

脉冲幅值估计模块，其用于采用总和法结合幅值信号点集估计脉冲幅值PA_c，如下式所示：其中S_k为输入脉冲顶部的第k个信号值；

参测值获得模块，其用于采用PA_c/2作为测量门限V_-6dB，获得最终TOA和TOE，如公式所示：

PW＝TOE-TOA；

其中a、b为检测门限相邻的两个采样点，a点值大于检测门限，b点值小于检测门限；N为粗测点与b点值相隔的采样点数；T_s为采样周期；

脉冲重复间隔获得模块，其用于根据参测的TOA集获得PRI值，即PRI(i)＝TOA(i+1)-TOA(i)。

4.根据权利要求1所述的高精度雷达信号检测和跟踪系统，其特征在于：该重频跟踪模块包括：

脉冲采样波门获得模块，其用于结合当前最新的TOA和测量结果PRI值，作为下一个脉冲到达时间的预测值；在预测值处加减Δ作为下一脉冲采样波门；

检测模块，其用于在采样波门内检测到脉冲上升沿则记录一次成功，并以新的TOA作为脉冲基准，结合PRI预置下一个脉冲到达时间窗口；否则记录失败，重复启动脉冲采样波门获得模块以获得新的PRI值和新的TOA值；

跟踪模块，其用于当成功捕捉脉冲4次时，重频跟踪成功，对该雷达信号产生跟踪波门；即结合TOA、n*PRI和PW±Δ作为后面n各脉冲的采样波门；

消失判定模块，其用于判定跟踪波门内雷达信号是否消失，如果消失则重新进行雷达信号检测和重频跟踪，即重复启动检测模块、跟踪模块；否则按产 生跟踪波门进行雷达信号采样。

5.一种高精度雷达信号检测和跟踪方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤一、对截获雷达信号进行滑窗自相关预处理，提高雷达信号的信噪比；

步骤二、对预处理后的雷达信号进行参数测量，获得脉冲到达时间(TOA)和脉冲重复间隔(PRI)；

步骤三、结合TOA和PRI进行雷达信号重频跟踪。

6.根据权利要求5所述的高精度雷达信号检测和跟踪方法，其特征在于：步骤一中对雷达信号的滑窗自相关预处理的具体方法为：

步骤a、设定滑窗宽度W，求滑窗内的自相关函数C_xx(n)；

步骤b、取自相关结果作为当前输出S_xx(n)＝C_xx(n)；

步骤c、完成步骤a、步骤b后将滑窗向后滑动，重复步骤a、步骤b对信号进行实时流水处理。

7.根据权利要求5所述的高精度雷达信号检测和跟踪方法，其特征在于：步骤二中对预处理后的雷达信号进行参数测量的具体方法为：

步骤A、对信号进行滑窗N点均值处理，对相邻滑窗均值处理结果进行一阶差分处理，获得信号的一阶差分输出，根据一阶差分输出结果判定和存储脉冲上升沿点、脉冲下降沿点和脉冲幅值点；

步骤B、同时计算滑窗内的信号方差，取方差的4倍值作为当前滑窗的自适应门限V_T，在判定到脉冲上升沿和下降沿时分别存储上升沿和下降沿所对应的自适应门限；

步骤C、分别采用存储的上升沿自适应门限和下降沿自适应门限作为上升沿和下降沿检测门限，结合上升沿信号点集和下降沿信号点集分别获得TOA粗测值和TOE粗测值；即在检测门限相邻的两个采样点取大值作为TOA粗测值和TOE粗测值；

步骤D、采用总和法结合幅值信号点集估计脉冲幅值PA_c，如下式所示：

其中S_k为输入脉冲顶部的第k个信号值；

步骤E、采用PA_c/2作为测量门限V_-6dB，获得最终TOA和TOE，如公式所示：

PW＝TOE-TOA

其中a、b为检测门限相邻的两个采样点，a点值大于检测门限，b点值小于检测门限；N为粗测点与b点值相隔的采样点数；T_s为采样周期；

步骤F、根据参测的TOA集获得PRI值，即

PRI(i)＝TOA(i+1)-TOA(i) 。

8.根据权利要求5所述的高精度雷达信号检测和跟踪方法，其特征在于：步骤三中对预处理后的信号进行重频跟踪的具体方法为：

步骤(1)、结合当前最新的TOA和测量结果PRI值，作为下一个脉冲到达时间的预测值；在预测值处加减Δ作为下一脉冲采样波门；

步骤(2)、在采样波门内检测到脉冲上升沿则记录一次成功，并以新的TOA作为脉冲基准，结合PRI预置下一个脉冲到达时间窗口；否则记录失败，重复步骤二获得新的PRI值和新的TOA值，并重复步骤三进行重频跟踪；

步骤(3)、当成功捕捉脉冲4次时，重频跟踪成功，对该雷达信号产生跟踪波门；即结合TOA、n*PRI和PW±Δ作为后面n各脉冲的采样波门；

步骤(4)、判定跟踪波门内雷达信号是否消失，如果消失则重新进行雷达信号检测和重频跟踪，即重复步骤二、步骤三；否则按产生跟踪波门进行雷达信号采样。