CN109521410A - 基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法 - Google Patents

Abstract

一种基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其实现步骤是：接收高速机动目标回波信号；在快时间域对其进行解调和脉冲压缩处理；对解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号做快速傅立叶变换；对变换后的距离频域‑慢时间域高速机动目标回波信号做时间反转变换；利用高速机动目标的加速度估计值构建距离频域‑慢时间域二次相位补偿函数；补偿和校正时间反转变换后的高速机动目标回波信号；利用相参积累后的高速机动目标回波信号判定目标是否存在。本发明在检测过程中仅进行一次变换，运算量小，检测性能更优，可用于雷达的远程探测。

Description

基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更进一步涉及到雷达信号处理技术领域的一种基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法。本发明可用于现有雷达利用长时间相参积累技术实现对临近空间高超声速机动目标的远程探测。

背景技术

随着临近空间资源的不断开发利用，雷达对临近空间的高超声速机动目标的探测逐渐成为雷达领域关注的热点。这些高速机动目标具有高超音速、强机动性和小RCS(雷达散射截面积)等典型特点，为了实现对高速机动目标的有效检测，需要采用以时间换取能量的长时间积累技术对回波数据进行能量积累。传统的雷达检测方法面临着因目标高速度造成的距离徙动和多普勒徙动等重大挑战，尤其在强机动性下，多普勒徙动的复杂表现形式加剧了高速机动目标检测的难度。如何针对上述问题实现现有雷达对高速机动目标的快速检测，是当前雷达探测领域亟需解决的问题。

中国人民解放军海军航空工程学院在其申请的专利文献“基于Radon-分数阶模糊函数的雷达动目标长时间相参积累检测方法”(申请号201310240003.8，公开号CN103323829 A)中公开了一种基于Radon-分数阶模糊函数RFRAF的高速机动目标相参积累检测方法。该方法首先通过距离-速度-加速度-第二加速度-阶数域上的五维搜索抽取出目标回波信号，然后利用FRFT实现抽取信号能量的相参积累，同时完成目标的距离徙动校正和多普勒徙动补偿，从而提高目标检测性能。但是，该方法仍然存在的不足是，该方法需要同时搜索距离、速度、加速度、第二加速度以及分数阶傅立叶变换阶数五维的参数空间，运算复杂度高，导致检测速度慢。

李小龙在其发表的论文“高速机动目标长时间相参积累算法研究”(电子科技大学2017博士论文)中提出了一种基于广义KT与广义去调频处理GKTGDP的高速机动目标相参积累检测方法。该方法通过依次对第二加速度引起的三阶距离走动做三阶梯形变换KT，对加速度引起的二阶距离走动做六阶KT，对剩余一阶距离走动做二阶KT，校正和补偿距离徙动和多普勒徙动，实现目标回波信号能量的相参积累。但是，该方法仍然存在的不足是，该方法在补偿和校正过程中仍然需要加加速度、加速度及速度模糊数的参数搜索，运算量依旧很大，并且低信噪比情况下回波能量的积累性能会下降，导致目标的检测概率低。该论文中也提出了一种基于时间序列翻转TRT-SKT-LVD的变加速运动目标三阶距离徙动校正与相参积累检测方法。该方法首先利用时间反转变换TRT实现线性距离徙动与三阶距离徙动的校正，再利用二阶KTSKT实现二阶距离徙动的校正，最后利用吕氏分布LVD实现多普勒徙动的校正和目标能量的积累。但是，该方法仍然存在的不足是，运算流程过于复杂，运算复杂度过高，处理过程SKT会造成相参积累能量损失，导致目标的检测概率低，同时处理过程LVD会受到冗余信息和参数估计范围的限制。

综上所述，对于高速机动目标长时间相参积累检测方法在现有雷达远程探测领域的应用，目前已有的方法仍存在因运算复杂度过高而导致运算速度慢，因进行多次变换后相参积累能量损失而导致目标的检测概率低，因参数估计范围受限制而导致不利于工程应用等问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法。本发明利用时间反转变换和构建的距离频域-慢时间域二次相位补偿函数同时校正距离徙动和多普勒徙动，只需对加速度参数进行搜索，有效地降低了计算复杂度，缩短了检测时间，仅进行一次变换，避免积累能量的损失，提高了对高速机动目标的检测概率。

实现本发明目的具体思路是：对接收的高速机动目标回波信号在快时间域进行解调和脉冲压缩处理，对解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号在快时间域做快速傅立叶变换，对快速傅立叶变换后的高速机动目标回波信号做时间反转变换，利用时间反转变换对因高速机动目标的速度引起的线性距离徙动和因高速机动目标的加加速度引起的三阶距离徙动和多普勒徙动进行同时校正，构建距离频域-慢时间域二次相位补偿函数，利用该补偿函数补偿和校正因高速机动目标的加速度引起的距离徙动和多普勒徙动，对补偿后的信号完成相参积累，利用相参积累后的快时间域-多普勒域高速机动目标回波信号检测目标是否存在。

本发明的具体步骤包括如下：

(1)雷达接收一个调制形式为线性调频脉冲的高速机动目标回波信号；

(2)对高速机动目标回波信号在快时间域进行解调和脉冲压缩处理：

(2a)利用解调公式，在快时间域，对雷达接收的高速机动目标回波信号进行解调；

(2b)利用脉冲压缩公式，在快时间域，对解调后的高速机动目标回波信号进行脉冲压缩；

(3)对解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号做快速傅立叶变换：

利用快速傅立叶变换公式，在快时间域，对解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号做快速傅立叶变换；

(4)对快速傅立叶变换后的高速机动目标回波信号做时间反转变换：

(4a)将快速傅立叶变换后的高速机动目标回波信号中慢时间域的数据，存入到一个空二维矩阵的行中，将距离频域的数据存入到空二维矩阵的列中；

(4b)利用数据交换方式，对二维数据矩阵中的行数据进行慢时间域反转，得到反转后的高速机动目标回波二维数据矩阵；

(4c)将反转前的高速机动目标回波二维数据矩阵和反转后的高速机动目标回波二维数据矩阵做矩阵相乘，得到时间反转变换后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号；

(5)确定高速机动目标加速度值的搜索范围和搜索间隔：

(5a)将高速机动目标加速度值的搜索范围设定为[-a_max,a_max]，其中，a_max表示高速机动目标最大加速度，a_max＝300m/s²；

(5b)按照下式，设定高速机动目标加速度值的搜索间隔：

其中，Δa表示高速机动目标加速度参数的搜索间隔，λ表示雷达接收的高速机动目标回波信号的波长，λ＝c/f_c，c表示光速，f_c表示雷达接收的高速机动目标回波信号的载频，T表示雷达接收高速机动目标回波信号所需要的时间；

(6)构建距离频域-慢时间域二次相位补偿函数：

(6a)利用高速机动目标加速度值估计公式，在其搜索范围内，计算距离频域-慢时间域二次相位补偿函数中的高速机动目标加速度估计值；

(6b)按照下式，构建距离频域-慢时间域二次相位补偿函数：

其中，C_m表示距离频域-慢时间域二次相位补偿函数，exp表示以自然常数e为底的指数操作，j表示虚数单位符号，π表示圆周率，f表示距离频域内的距离频率，表示距离频域-慢时间域二次相位补偿函数中的高速机动目标加速度估计值，t_m表示慢时间域的时间采样点，M表示雷达接收的高速机动目标回波信号的脉冲总数；

(7)补偿和校正时间反转变换后的高速机动目标回波二维数据矩阵：

将距离频域-慢时间域二次相位补偿函数与时间反转变换后的高速机动目标回波信号相乘，得到补偿和校正后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号；

(8)完成高速机动目标回波信号能量的相参积累：

(8a)利用快速逆傅里叶变换公式，在距离频域，对补偿和校正后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号做快速逆傅里叶变换，得到快时间域-慢时间域高速机动目标回波信号；

(8b)利用快速傅里叶变换公式，在慢时间域，对快时间域-慢时间域高速机动目标回波信号做快速傅里叶变换，得到相参积累后的快时间域-多普勒域高速机动目标回波信号；

(9)检测高速机动目标：

(9a)利用检测门限的计算公式，计算检测门限值；

(9b)对相参积累后的快时间域-多普勒域高速机动目标回波信号的所有数据取绝对值；

(9c)判断所有数据绝对值中的最大值是否大于等于检测门限，若是，判定回波信号中存在高速机动目标，否则，判定回波信号中不存在高速机动目标。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

第一，由于本发明利用高速机动目标加速度估计值构建距离频域-慢时间域二次相位补偿函数，利用该补偿函数校正和补偿因高速机动目标的加速度引起的距离徙动和多普勒徙动，克服了现有技术因运算复杂度高，导致检测速度慢的问题，使得本发明只需对高速机动目标的加速度进行搜索，降低运算复杂度，提高了雷达对高速机动目标的检测速度，运算时间处于秒级，更加利于工程上的实时应用。

第二，由于本发明对距离频域-慢时间域的高速机动目标回波信号做时间反转变换，利用时间反转变换校正因高速机动目标的速度引起的线性距离徙动和因高速机动目标的加加速度引起的三阶距离徙动和多普勒徙动，克服了现有技术因利用多次梯形变换KT校正距离徙动和多普勒徙动，造成相参积累能量损失，高速机动目标的检测概率低的问题，使得本发明能够高效地补偿因高速机动目标的加加速度带来的三阶距离徙动和多普勒徙动，完成高速机动目标回波能量的相参积累，能更好的适应低信噪比的环境，具有更优的检测性能。

第三，本发明只需对高速机动目标的加速度进行搜索和估计，克服了现有技术在处理过程中参数估计范围受限制的问题，使得本发明能够不受参数估计范围的限制，具有更广泛的适用范围。

附图说明：

图1是本发明的流程图；

图2是本发明的仿真图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步详细描述。

参照图1，对本发明的具体实施步骤做进一步详细描述。

步骤1，雷达接收一个调制形式为线性调频脉冲的高速机动目标回波信号。

步骤2，对高速机动目标回波信号在快时间域进行解调和脉冲压缩处理。

利用解调公式，在快时间域，对雷达接收的高速机动目标回波信号进行解调。

所述的解调公式如下：

其中，s_r'表示解调后的高速机动目标回波信号,s_r表示雷达接收的高速机动目标回波信号，exp表示以自然常数e为底的指数操作，j表示虚数单位符号，π表示圆周率，f_c表示雷达接收的高速机动目标回波信号的载频，表示快时间域的采样时间点，的范围是T_r表示雷达发射端发射的脉冲串的信号的脉冲重复周期，采样间隔为1/f_s，f_s表示采样频率。

利用脉冲压缩公式，在快时间域，对解调后的高速机动目标回波信号进行脉冲压缩。

所述的脉冲压缩公式如下：

其中，s_p表示解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号，表示卷积操作，rect(·)表示矩形窗因子，当当T_p表示雷达接收的高速机动目标回波信号的脉冲宽度，|·|表示取绝对值操作，γ表示雷达接收的高速机动目标回波信号的调频斜率。

步骤3，对解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号做快速傅立叶变换。

利用快速傅立叶变换公式，在快时间域，对解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号做快速傅立叶变换。

所述的快速傅里叶变换公式如下：

其中，s_p'表示快速傅立叶变换后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号，∫表示积分操作，f表示距离频域内的距离频率。

步骤4，对快速傅立叶变换后的高速机动目标回波信号做时间反转变换。

将快速傅立叶变换后的高速机动目标回波信号中慢时间域的数据存入到一个空二维矩阵的行中，将距离频域的数据存入到空二维矩阵的列中。

利用数据交换方式，对二维数据矩阵中的行数据进行慢时间域反转，得到反转后的高速机动目标回波二维数据矩阵。

所述的数据交换方式是指，将二维数据矩阵的每一行数据进行首尾依次交换，每一行第一个数据与每一行最后一个数据交换，每一行第二个数据与每一行倒数第二个数据交换，以此类推，得到反转后的高速机动目标回波二维数据矩阵。

将反转前的高速机动目标回波二维数据矩阵和反转后的高速机动目标回波二维数据矩阵做矩阵相乘操作，得到时间反转变换后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号。

步骤5，确定高速机动目标加速度值的搜索范围和搜索间隔。

将高速机动目标加速度值的搜索范围设定为[-a_max,a_max]，其中，a_max表示高速机动目标最大加速度，a_max＝300m/s²。

按照下式，设定高速机动目标加速度值的搜索间隔：

其中，Δa表示高速机动目标加速度参数的搜索间隔，λ表示雷达接收的高速机动目标回波信号的波长，λ＝c/f_c，c表示光速，T表示雷达接收高速机动目标回波信号所需要的时间，实际搜索时搜索间隔可采用变步长法，即先采用大步长(10Δa)确定加速度的粗估计值，再采用小步长(0.1Δa)确定加速度的精估计值。

步骤6，构建距离频域-慢时间域二次相位补偿函数。

利用高速机动目标加速度值估计公式，在其搜索范围内，计算距离频域-慢时间域二次相位补偿函数中的高速机动目标加速度估计值。

所述的高速机动目标加速度值估计公式如下：

其中，表示距离频域-慢时间域二次相位补偿函数中的高速机动目标加速度估计值，表示当后接表达式有最大值时取对应的下标值的操作，t_m表示慢时间域的时间采样点，M表示雷达接收的高速机动目标回波信号的脉冲总数，s_n表示时间反转变换后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号，a_x表示待估计的高速机动目标加速度，a_x的取值范围是[-a_max,a_max]。

在所述的高速机动目标加速度值估计公式中，称为能量积累函数，当搜索的高速机动目标的加速度估计值与高速机动目标的加速度真实值相匹配时，目标能量将集中于同一个距离单元中，此时，能量积累将达到最大值，将该估计值代入二次相位补偿函数模型中，即可完全补偿和校正由高速机动目标的加速度带来的距离徙动和多普勒徙动。

按照下式，构建距离频域-慢时间域二次相位补偿函数：

其中，C_m表示距离频域-慢时间域二次相位补偿函数。

步骤7，补偿和校正时间反转变换后的高速机动目标回波二维数据矩阵。

将距离频域-慢时间域二次相位补偿函数与时间反转变换后的高速机动目标回波信号相乘，得到补偿和校正后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号。

步骤8，完成高速机动目标回波信号能量的相参积累。

利用快速逆傅里叶变换公式，在距离频域，对补偿和校正后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号做快速逆傅里叶变换，得到快时间域-慢时间域高速机动目标回波信号。

所述的快速逆傅里叶变换公式如下：

其中，S_f'表示快速逆傅里叶变换后的快时间域-慢时间域高速机动目标回波信号，S_f表示补偿和校正后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号。

利用快速傅里叶变换公式，在慢时间域，对快时间域-慢时间域高速机动目标回波信号做快速傅里叶变换，得到相参积累后的快时间域-多普勒域高速机动目标回波信号。

所述的快速傅里叶变换公式如下：

其中，S_F表示相参积累后的快时间域-多普勒域高速机动目标回波信号，f_m表示多普勒域的多普勒频率。

步骤9，检测高速机动目标。

利用检测门限的计算公式，计算检测门限值。

所述的检测门限的计算公式如下：

其中，η表示检测门限，表示开平方根操作，ln表示以自然常数e为底的对数操作，P_fa表示系统给定的虚警概率，σ表示系统噪声方差。

对相参积累后的快时间域-多普勒域高速机动目标回波信号的所有数据取绝对值。

判断所有数据绝对值中的最大值是否大于等于检测门限，若是，判定回波信号中存在高速机动目标，否则，判定回波信号中不存在高速机动目标。

下面结合仿真实验对本发明做进一步的描述。

1.仿真条件：

高速机动目标的运动参数设置为：初始斜距R₀＝250km,初始速度v₀＝1200m/s,加速度a₀＝300m/s²，加加速度g₀＝180m/s³。雷达的系统参数设置为：载频f_c＝10GHz，发射信号带宽B＝20MHz，采样频率f_s＝40MHz，脉冲重复频率f_r＝200Hz，脉冲宽度T_p＝10μs，发射的脉冲个数M＝401。计算机主要配置为：CPU为Intel Core i7-4970，3.6GHz，RAM为8GB；操作系统为Windows 7；运行软件为Matlab R2012b。

2.仿真内容与结果分析：

本发明的仿真实验有三个。

仿真实验1：

本发明的仿真实验1是采用本发明和三个现有技术(基于Radon-分数阶模糊函数的雷达动目标长时间相参积累检测方法、基于广义KT与广义去调频处理的高速机动目标相参积累检测方法、基于时间序列翻转的变加速运动目标三阶距离徙动校正与相参积累检测方法)，分别对上述仿真条件下的高速机动目标进行检测，信噪比为-5dB。

表1仿真结果对比表

本发明仿真实验1的仿真结果如表1所示，分别统计本发明和三个现有技术每种方法在计算机上运行时，从仿真实验开始到仿真实验结束所需的运算时间，分列表1中。从表1可以看出，基于Radon-分数阶模糊函数的雷达动目标长时间相参积累检测方法的运算时间巨大，基于广义KT与广义去调频处理的高速机动目标相参积累检测方法、基于时间序列翻转的变加速运动目标三阶距离徙动校正与相参积累检测方法消耗的时间也处于百秒级，与上述三种方法相比，本发明只需对一维运动参数搜索，运算时间处于秒级，运算时间大大缩短，更加利于工程上的实时应用。

仿真实验2：

本发明的仿真实验2是用本发明和一个现有技术(基于广义KT与广义去调频处理的高速机动目标相参积累检测方法)，分别对上述实验条件下的高速机动目标进行检测，信噪比区间为[-10，20]dB，分别对两种方法在每一个信噪比下进行500次Monte-Carlo试验，得到的结果如图2(a)所示。

图2(a)中的横轴表示脉压后信噪比的值，单位是dB，纵轴表示检测概率值，以圆圈标示的曲线表示本发明的检测性能曲线，以星号标示的曲线表示基于广义KT与广义去调频处理的高速机动目标相参积累检测方法的检测性能曲线。从图2(a)可以看出，相比于基于广义KT与广义去调频处理的高速机动目标相参积累检测方法，本发明在低信噪比情况下，具有更优的检测性能。

仿真实验3：

本发明的仿真实验3是用本发明和一种现有技术(基于时间序列翻转的变加速运动目标三阶距离徙动校正与相参积累检测方法)，分别对上述实验条件下的高速机动目标进行检测，信噪比为-5dB，得到结果如图2(b)和图2(c)所示。

图2(b)是采用本发明的方法对高速机动目标回波信号能量的相参积累图，x轴表示多普勒域的多普勒频率值，单位是Hz，y轴表示距离值，单位是Km，z轴表示幅度值。图2(c)是采用现有技术基于时间序列翻转的变加速运动目标三阶距离徙动校正与相参积累检测方法，对高速机动目标回波信号能量的相参积累图，x轴表示中心频率单元值，y轴表示调频斜率单元值，z轴表示幅度值。

从图2(b)可以看出，在本发明对高速机动目标的检测结果中，高速机动目标回波信号的能量积聚在同一个距离-多普勒单元中，形成比较清晰的峰值，从图2(c)可以看出，在基于时间序列翻转的变加速运动目标三阶距离徙动校正与相参积累检测方法对高速机动目标的检测结果中，高速机动目标回波信号的能量分散在不同的单元中。从而证明，在仿真条件设定的参数超出基于时间序列翻转的变加速运动目标三阶距离徙动校正与相参积累检测方法的参数估计范围时，基于时间序列翻转的变加速运动目标三阶距离徙动校正与相参积累检测方法无法实现回波信号能量的有效积累，检测性能较差；本发明可以不受上述方法的参数估计范围的限制，有效地实现相参积累，完成对高速机动目标的检测，具有更广泛的适用范围。

Claims (9)

1.一种基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其特征在于，对距离频域-慢时间域的高速机动目标回波信号做时间反转变换；利用高速机动目标的加速度估计值构建距离频域-慢时间域二次相位补偿函数，并补偿和校正时间反转变换后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号；该方法的具体步骤包括如下：

(1)雷达接收一个调制形式为线性调频脉冲的高速机动目标回波信号；

(2)对高速机动目标回波信号在快时间域进行解调和脉冲压缩处理：

(2a)利用解调公式，在快时间域，对雷达接收的高速机动目标回波信号进行解调；

(2b)利用脉冲压缩公式，在快时间域，对解调后的高速机动目标回波信号进行脉冲压缩；

(3)对解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号做快速傅立叶变换：

利用快速傅立叶变换公式，在快时间域，对解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号做快速傅立叶变换；

(4)对快速傅立叶变换后的高速机动目标回波信号做时间反转变换：

(4a)将快速傅立叶变换后的高速机动目标回波信号中慢时间域的数据，存入到一个空二维矩阵的行中，将距离频域的数据存入到空二维矩阵的列中；

(4b)利用数据交换方式，对二维数据矩阵中的行数据进行慢时间域反转，得到反转后的高速机动目标回波二维数据矩阵；

(4c)将反转前的高速机动目标回波二维数据矩阵与反转后的高速机动目标回波二维数据矩阵做矩阵相乘，得到时间反转变换后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号；

(5)确定高速机动目标加速度值的搜索范围和搜索间隔：

(5a)将高速机动目标加速度值的搜索范围设定为[-a_max,a_max]，其中，a_max表示高速机动目标最大加速度，a_max＝300m/s²；

(5b)按照下式，设定高速机动目标加速度值的搜索间隔：

其中，Δa表示高速机动目标加速度参数的搜索间隔，λ表示雷达接收的高速机动目标回波信号的波长，λ＝c/f_c，c表示光速，f_c表示雷达接收的高速机动目标回波信号的载频，T表示雷达接收高速机动目标回波信号所需要的时间；

(6)构建距离频域-慢时间域二次相位补偿函数：

(6a)利用高速机动目标加速度值估计公式，在其搜索范围内，计算距离频域-慢时间域二次相位补偿函数中的高速机动目标加速度估计值；

(6b)按照下式，构建距离频域-慢时间域二次相位补偿函数：

其中，C_m表示距离频域-慢时间域二次相位补偿函数，exp表示以自然常数e为底的指数操作，j表示虚数单位符号，π表示圆周率，f表示距离频域内的距离频率，表示距离频域-慢时间域二次相位补偿函数中的高速机动目标加速度估计值，t_m表示慢时间域的时间采样点，M表示雷达接收的高速机动目标回波信号的脉冲总数；

(7)补偿和校正时间反转变换后的高速机动目标回波二维数据矩阵：

将距离频域-慢时间域二次相位补偿函数与时间反转变换后的高速机动目标回波信号相乘，得到补偿和校正后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号；

(8)完成高速机动目标回波信号能量的相参积累：

(8a)利用快速逆傅里叶变换公式，在距离频域，对补偿和校正后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号做快速逆傅里叶变换，得到快时间域-慢时间域高速机动目标回波信号；

(8b)利用快速傅里叶变换公式，在慢时间域，对快时间域-慢时间域高速机动目标回波信号做快速傅里叶变换，得到相参积累后的快时间域-多普勒域高速机动目标回波信号；

(9)检测高速机动目标：

(9a)利用检测门限的计算公式，计算检测门限值；

(9b)对相参积累后的快时间域-多普勒域高速机动目标回波信号的所有数据取绝对值；

(9c)判断所有数据绝对值中的最大值是否大于等于检测门限，若是，判定回波信号中存在高速机动目标，否则，判定回波信号中不存在高速机动目标。

2.根据权利要求1所述的基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其特征在于：步骤(2a)中所述的解调公式如下：

其中，s_r'表示解调后的高速机动目标回波信号,s_r表示雷达接收的高速机动目标回波信号，表示快时间域的采样时间点，的范围是T_r表示雷达发射端发射的脉冲串的信号的脉冲重复周期，采样间隔为1/f_s，f_s表示采样频率。

3.根据权利要求1所述的基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其特征在于：步骤(2b)中所述的脉冲压缩公式如下：

其中，s_p表示解调和脉冲压缩后的高速机动目标回波信号，表示卷积操作，rect(·)表示矩形窗因子，当时当时T_p表示雷达接收的高速机动目标回波信号的脉冲宽度，|·|表示取绝对值操作，γ表示雷达接收的高速机动目标回波信号的调频斜率。

4.根据权利要求1所述的基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其特征在于：步骤(3)中所述的快速傅里叶变换公式如下：

其中，s_p'表示快速傅立叶变换后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号，∫表示积分操作。

5.根据权利要求1所述的基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其特征在于：步骤(4b)中所述的数据交换方式是指，将二维数据矩阵的每一行数据进行首尾依次交换，每一行第一个数据与每一行最后一个数据交换，每一行第二个数据与每一行倒数第二个数据交换，以此类推，得到反转后的高速机动目标回波二维数据矩阵。

6.根据权利要求1所述的基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其特征在于：步骤(6a)中所述的高速机动目标加速度值估计公式如下：

其中，表示当后接表达式有最大值时取对应的下标值的操作，s_n表示时间反转变换后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号，a_x表示待估计的高速机动目标加速度，a_x的取值范围是[-a_max,a_max]。

7.根据权利要求1所述的基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其特征在于：步骤(8a)中所述的快速逆傅里叶变换公式如下：

其中，S_f'表示快速逆傅里叶变换后的快时间域-慢时间域高速机动目标回波信号，S_f表示补偿和校正后的距离频域-慢时间域高速机动目标回波信号。

8.根据权利要求1所述的基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其特征在于：步骤(8b)中所述的快速傅里叶变换公式如下：

其中，S_F表示相参积累后的快时间域-多普勒域高速机动目标回波信号，f_m表示多普勒域的多普勒频率。

9.根据权利要求1所述的基于时间反转变换的高速机动目标相参积累检测方法，其特征在于：步骤(9a)中所述的检测门限的计算公式如下：

其中，η表示检测门限，表示开平方根操作，ln表示以自然常数e为底的对数操作，P_fa表示系统给定的虚警概率，σ表示系统噪声方差。