本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于三周期調(diào)頻連續(xù)波相參雷達(dá)距離速度去耦合方法，本發(fā)明專利技術(shù)可用于多目標(biāo)場(chǎng)合。本發(fā)明專利技術(shù)的主要技術(shù)要點(diǎn)為：通過三個(gè)周期下經(jīng)過MTD處理后的距離-速度圖像間的多目標(biāo)關(guān)聯(lián)和速度解模糊，得到目標(biāo)真實(shí)運(yùn)動(dòng)速度，進(jìn)而完成對(duì)距離-速度的解耦合。本發(fā)明專利技術(shù)相比較通常的三角波線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)，其可靠性和準(zhǔn)確性都得到提高。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)公開了，本專利技術(shù)可用于多目標(biāo)場(chǎng)合。本專利技術(shù)的主要技術(shù)要點(diǎn)為：通過三個(gè)周期下經(jīng)過MTD處理后的距離-速度圖像間的多目標(biāo)關(guān)聯(lián)和速度解模糊，得到目標(biāo)真實(shí)運(yùn)動(dòng)速度，進(jìn)而完成對(duì)距離-速度的解耦合。本專利技術(shù)相比較通常的三角波線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)，其可靠性和準(zhǔn)確性都得到提高?！緦＠f明】
本專利技術(shù)涉及一種基于三周期鋸齒波的調(diào)頻連續(xù)波相參雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離速度去 耦合方法。
技術(shù)介紹
相對(duì)于脈沖雷達(dá)，線性調(diào)頻連續(xù)波（linear frequency modulation continuous wave，LFMCW)雷達(dá)更容易實(shí)現(xiàn)高的距離分辨率。同時(shí)，它還具有無測(cè)距盲區(qū)、發(fā)射功率低、 抗截獲能力強(qiáng)、易實(shí)現(xiàn)設(shè)備的小型化和輕量化等優(yōu)點(diǎn)，這些都使得線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)在 以民用和軍用中獲得了廣泛的關(guān)注。 但線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)存在嚴(yán)重的距離-速度耦合問題，通常發(fā)射三角波波形， 利用正、負(fù)斜率下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)耦合距離關(guān)于真實(shí)距離鏡像的特點(diǎn)，完成對(duì)目標(biāo)真實(shí)距離和速 度的解算。但在多目標(biāo)環(huán)境中，存在目標(biāo)間配對(duì)難的問題。目前，解決該問題常用的方法包 括：基于頻譜面積的配對(duì)法、基于MTD速度的配對(duì)法和變發(fā)射周期的配對(duì)方法。其中，頻譜 面積法對(duì)于譜特征相近的目標(biāo)難以正確配對(duì)；MTD速度法對(duì)于模糊速度相近的目標(biāo)，也容 易出現(xiàn)配對(duì)錯(cuò)誤；變周期配對(duì)法理論上較為理想，但存在難以工程實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種基于三周期鋸齒波的調(diào)頻連續(xù)波相參雷達(dá) 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離速度去耦合方法，實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)在多目標(biāo)場(chǎng)合下的高可靠性和準(zhǔn) 確性的距離速度解耦合。 為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)所采取的技術(shù)方案是： -種基于三周期鋸齒波的調(diào)頻連續(xù)波相參雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距離速度去耦合方法，其 特征在于該方法包括以下步驟： 步驟1、雷達(dá)依次連續(xù)發(fā)射三種不同周期的調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)，并且每種周期的調(diào)頻 連續(xù)波信號(hào)均連續(xù)發(fā)射L次，其中L為相參積累周期數(shù)；其次，雷達(dá)對(duì)三種不同周期的調(diào)頻 連續(xù)波信號(hào)與對(duì)應(yīng)的接收回波信號(hào)之間的差拍信號(hào)分別進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到三個(gè)周期下的 數(shù)字差拍信號(hào)； 步驟2、對(duì)三個(gè)周期下的數(shù)字差拍信號(hào)各自依次進(jìn)行一維FFT處理以及二維MTD處 理，得到三幅不同周期下的耦合距離-模糊速度圖像； 步驟3、以三幅耦合距離-模糊速度圖像下耦合距離誤差最小為準(zhǔn)則，對(duì)三幅耦合 距離-模糊速度圖像中的同一目標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)； 步驟4、以三周期下多普勒頻率二次均方差最小為準(zhǔn)則，對(duì)經(jīng)過步驟3關(guān)聯(lián)形成的 同一目標(biāo)進(jìn)行速度解模糊，得到該目標(biāo)的真實(shí)速度； 步驟5、根據(jù)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的距離-速度耦合關(guān)系，從耦合距離中 解算出該目標(biāo)的真實(shí)距離。 其中，所述步驟1中，三種不同周期具體要求為：使得小于雷達(dá)最大設(shè)計(jì)多普勒頻 率的任意回波多普勒都至少能被兩個(gè)不同的發(fā)射周期所解析。 其中，所述步驟3具體包括以下步驟： (3-1)設(shè)共有N個(gè)目標(biāo)，其在兩幅耦合距離-模糊速度圖像中的耦合距離分別為 Rn、R2j，其中i代表一副耦合距離-模糊速度圖像中的目標(biāo)編號(hào)，j代表另一副耦合距離-模 糊速度圖像中的目標(biāo)編號(hào)；定義誤差矩陣Δ， 【權(quán)利要求】1. ，其特征在于該方法包括 以下步驟： 步驟1、雷達(dá)依次連續(xù)發(fā)射三種不同周期的調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)，并且每種周期的調(diào)頻連續(xù) 波信號(hào)均連續(xù)發(fā)射L次，其中L為相參積累周期數(shù)；其次，雷達(dá)對(duì)三種不同周期的調(diào)頻連續(xù) 波信號(hào)與對(duì)應(yīng)的接收回波信號(hào)之間的差拍信號(hào)分別進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到三個(gè)周期下的數(shù)字 差拍號(hào)； 步驟2、對(duì)三個(gè)周期下的數(shù)字差拍信號(hào)各自依次進(jìn)行一維FFT處理以及二維MTD處理， 得到三幅不同周期下的耦合距離-模糊速度圖像； 步驟3、以三幅耦合距離-模糊速度圖像下耦合距離誤差最小為準(zhǔn)則，對(duì)三幅耦合距 離-模糊速度圖像中的同一目標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)； 步驟4、以三周期下多普勒頻率二次均方差最小為準(zhǔn)則，對(duì)經(jīng)過步驟3關(guān)聯(lián)形成的同一 目標(biāo)進(jìn)行速度解模糊，得到該目標(biāo)的真實(shí)速度； 步驟5、根據(jù)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的距離-速度耦合關(guān)系，從耦合距離中解算 出該目標(biāo)的真實(shí)距離。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三周期鋸齒波的調(diào)頻連續(xù)波相參雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距 離速度去耦合方法，其特征在于：所述步驟1中，三種不同周期具體要求為：使得小于雷達(dá) 最大設(shè)計(jì)多普勒頻率的任意回波多普勒都至少能被兩個(gè)不同的發(fā)射周期所解析。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三周期鋸齒波的調(diào)頻連續(xù)波相參雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距 離速度去耦合方法，其特征在于：所述步驟3具體包括以下步驟： (3-1)設(shè)共有N個(gè)目標(biāo)，其在兩幅耦合距離-模糊速度圖像中的耦合距離分別為Rn、 R2j，其中i代表一副耦合距離-模糊速度圖像中的目標(biāo)編號(hào)，j代表另一副耦合距離-模糊 速度圖像中的目標(biāo)編號(hào)；定義誤差矩陣Δ，其中，Λ" = |Rn-R2j|，N為正整數(shù)； (3-2)設(shè)定初始誤差矩陣Λ ω = Λ，判斷是否存在min Λ ω彡RTH，若存在，則認(rèn)為一幅 耦合距離-模糊速度圖像中的目標(biāo)i與另一幅圖像中的目標(biāo)j是同一個(gè)目標(biāo)；其中，RTH為 設(shè)定的耦合距離關(guān)聯(lián)門限； (3-3)將誤差矩陣Λ ω中第i行與第j列刪除，得到新的誤差矩陣Λ (1)，在此進(jìn)行判 斷：如果minA(1) >RTH，則完成對(duì)同一目標(biāo)的關(guān)聯(lián)；如果minA(1)彡RTH，則轉(zhuǎn)入步驟（3-2) 進(jìn)行下一次與耦合距離關(guān)聯(lián)門限R TH的判斷。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于三周期鋸齒波的調(diào)頻連續(xù)波相參雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)距 離速度去耦合方法，其特征在于：所述步驟4具體包括以下步驟： (4-1)列舉目標(biāo)的所有可能多普勒頻率值：式中，Tk為第k個(gè)周期，F(xiàn)dk為第k個(gè)周期下所測(cè)的模糊多普勒頻率;m為多普勒模糊周 期數(shù)，Μ為最大模糊周期數(shù)； (4-2)定義目標(biāo)的平均多普勒式中，r、p、q分別是不同的模糊周期數(shù)，其值在-Μ與Μ之間。 (4-3)通過最小均方差解算目標(biāo)的真實(shí)速度 定義第j個(gè)多普勒脈沖串Cd :在上式中，使得Cd最小的Z為最佳多普勒頻率，也就是目標(biāo)的真實(shí)多普勒頻率，進(jìn)而得 至IJ目標(biāo)的真實(shí)徑向速度v為：式中，λ為發(fā)射的調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)波長(zhǎng)。【文檔編號(hào)】G01S13/34GK104155649SQ201410442949【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日 【專利技術(shù)者】鄭遠(yuǎn), 溫博 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于三周期調(diào)頻連續(xù)波相參雷達(dá)距離速度去耦合方法，其特征在于該方法包括以下步驟：步驟1、雷達(dá)依次連續(xù)發(fā)射三種不同周期的調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)，并且每種周期的調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)均連續(xù)發(fā)射L次，其中L為相參積累周期數(shù)；其次，雷達(dá)對(duì)三種不同周期的調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)與對(duì)應(yīng)的接收回波信號(hào)之間的差拍信號(hào)分別進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到三個(gè)周期下的數(shù)字差拍信號(hào)；步驟2、對(duì)三個(gè)周期下的數(shù)字差拍信號(hào)各自依次進(jìn)行一維FFT處理以及二維MTD處理，得到三幅不同周期下的耦合距離?模糊速度圖像；步驟3、以三幅耦合距離?模糊速度圖像下耦合距離誤差最小為準(zhǔn)則，對(duì)三幅耦合距離?模糊速度圖像中的同一目標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)；步驟4、以三周期下多普勒頻率二次均方差最小為準(zhǔn)則，對(duì)經(jīng)過步驟3關(guān)聯(lián)形成的同一目標(biāo)進(jìn)行速度解模糊，得到該目標(biāo)的真實(shí)速度；步驟5、根據(jù)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的距離?速度耦合關(guān)系，從耦合距離中解算出該目標(biāo)的真實(shí)距離。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭遠(yuǎn)，溫博，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：河北;13
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