本發明專利技術公開了一種動目標檢測濾波裝置，包括加法器、濾波單元以及存儲器。本發明專利技術還公開了一種動目標檢測濾波方法，所述方法包含以下步驟：單周期濾波結果獲取步驟，將當前脈沖周期的所有采樣數據與相應的濾波系數相乘從而獲取當前脈沖周期的單周期濾波結果；求和步驟，將所述當前脈沖周期的濾波結果與上一脈沖周期的濾波求和結果相加從而獲取當前脈沖周期的濾波求和結果，最后一個脈沖周期的濾波求和結果為最終的濾波結果。與現有技術相比，本發明專利技術在減小數據存儲資源占用以及乘法器資源占用的基礎上提高了濾波處理速度，從而提高了降低了裝置的資源需求并提高了濾波輸出的實時性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及測量領域，具體說涉及。
技術介紹
列車在行駛過程中，前面的運動目標往往處于地物、云雨、海浪等復雜的背景中。雜波的存在會嚴重干擾列車上的雷達對前方目標的檢測和判斷。雷達信號處理器中的動目標檢測(Moving Targets Detect1n，MTD)濾波裝置可以根據運動目標回波和雜波頻譜結構的不同來抑制雜波。運動目標回波的頻譜由發射信號的頻譜在頻率軸上平移fd(多普勒頻移)得到。固定回波的頻譜與發射信號頻譜幅度不同，固定點雜波的頻譜位于nf；(脈沖重復頻率)上，可以用對消器過濾。運動目標的速度比背景的速度大得多，即多普勒頻移比背景的大得多，在頻域上可以將它們方便的區分。由于目標的fd未知，因此要用覆蓋整個多普勒頻率范圍的一組相鄰且部分重疊的濾波器組來近似實現匹配濾波。基于上述原理，MTD濾波裝置需要多個周期的采樣數據，每個周期回波的數據是沿距離單元的采樣值。同一距離單元的數據是依次間隔一個脈沖重復周期的采樣值，反映了同一距離單元目標的變化情況，MTD濾波裝置處理不同周期同一距離單元的數據。現階段，MTD濾波器通常采用有限長單位沖激響應(Finite Impulse Response，FIR)濾波器結構。其根本原理是接收并暫存每個周期回波的數據，待所有周期回波的數據接收完畢后進行處理并輸出。這樣處理的弊端是:(I)當積累周期數比較大時，待所有數據都接收完成后再處理時，處理時間可能較長，實時性不夠好。(2)當積累周期數比較大時，待所有數據接收完畢后再作處理，會導致當前處理還沒結束時，下一次處理的數據可能已經到來，會引起錯誤。(3)需要大量的緩存單元來緩存接收到的數據。因此，針對由現有MTD濾波裝置結構所導致的實時性差、錯誤隱患以及緩存單元需求量大的問題，需要一種新的MTD濾波裝置以及濾波方法以達到更為理想的濾波效果。
技術實現思路
針對現有MTD濾波裝置結構所存在的問題，本專利技術提供了一種動目標檢測濾波裝置，包括:加法器，其包含第一輸入端、第二輸入端以及第一輸出端，用于在當前脈沖周期內將來自所述第一輸入端以及所述第二輸入端的兩個數據相加從而獲取并輸出所述當前脈沖周期的濾波求和結果；濾波單元，其與所述第一輸入端相連，用于在所述當前脈沖周期內將所述當前脈沖周期的采樣數據與相應的濾波器系數相乘從而獲取并輸出所述當前脈沖周期的單周期濾波結果到所述加法器；存儲器，其輸出端與所述第二輸入端相連且其輸入端與所述第一輸出端相連，所述存儲器被構造成在所述當前脈沖周期中輸出上一個脈沖周期的濾波求和結果并保存所述當前脈沖周期的濾波求和結果。在一實施例中，所述存儲器被構造為在所述當前脈沖周期內先輸出內部存儲的數據然后利用接收到的數據替換更新內部存儲的原有數據。在一實施例中，所述濾波單元包含:濾波系數寄存器，用于存儲并輸出用于濾波的濾波系數；采樣數據獲取器，用于獲取并輸出所述當前脈沖周期的采樣數據；乘法器，其與所述濾波系數寄存器以及采樣數據獲取器相連，所述乘法器用于在所述當前脈沖周期中將所述當前脈沖周期的采樣數據與相應的濾波系數相乘從而獲取并輸出所述當前脈沖周期的單周期濾波結果。在一實施例中，所述采樣數據獲取器包含采樣數據輸入單元、采樣數據輸出單元以及數據寄存模塊，其中:所述采樣數據輸入單元被構造成獲取并輸出所述采樣數據到所述數據寄存模塊；所述采樣數據輸出單元被構造成讀取并輸出所述數據寄存模塊中的所述采樣數據。在一實施例中，所述數據寄存模塊包含多個采樣數據寄存器，其中:所述采樣數據輸入單元連接到所有的所述采樣數據寄存器，用于基于特定順序依次向所述采樣數據寄存器寫入所述采樣數據；所述采樣數據輸出單元連接到所有的所述采樣數據寄存器，用于基于所述特定順序依次讀取并輸出所述采樣數據寄存器中的數據。在一實施例中，所述數據寄存模塊包含兩個所述采樣數據寄存器。在一實施例中，所述采樣數據寄存器包含多個存儲單元，其中:所述采樣數據輸入單元寫入數據時向同一所述采樣數據寄存器的所有所述存儲單元寫入相同的數據；所述采樣數據輸出單元讀取并驗證同一所述采樣數據寄存器的所有所述存儲單元中的數據是否一致，從而判斷所述采樣數據輸入單元寫入數據的操作是否正確執行。在一實施例中，其特征在于:所述乘法器在每次乘法運算中將所述當前脈沖周期的采樣數據與相應的所述濾波系數中的一部分相乘并輸出；在整個所述當前脈沖周期中所述乘法器執行多次所述乘法運算從而將所述當前脈沖周期的采樣數據與相應的所有所述濾波系數相乘并輸出。 在一實施例中，所述裝置基于現場可編程門陣列構造。本專利技術還提出了一種動目標檢測濾波方法，所述方法包含以下步驟:單周期濾波結果獲取步驟，將當前脈沖周期的采樣數據與相應的濾波系數相乘從而獲取當前脈沖周期的單周期濾波結果；求和步驟，將所述當前脈沖周期的濾波結果與上一脈沖周期的濾波求和結果相加從而獲取當前脈沖周期的濾波求和結果，最后一個脈沖周期的濾波求和結果為最終的濾波結果。與現有技術相比，本專利技術在減小數據存儲資源占用以及乘法器資源占用的基礎上提高了濾波處理速度，從而降低了裝置的資源需求并提高了濾波輸出的實時性。本專利技術的其它特征或優點將在隨后的說明書中闡述。并且，本專利技術的部分特征或優點將通過說明書而變得顯而易見，或者通過實施本專利技術而被了解。本專利技術的目的和部分優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的步驟來實現或獲得。【附圖說明】附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本專利技術的實施例共同用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的限制。在附圖中:圖1是現有技術濾波原理示意圖；圖2是現有技術濾波器結構示意圖；圖3是在現場可編程門陣列實現現有技術濾波器的結構示意圖；圖4是根據本專利技術一實施例濾波器結構示意圖；圖5是根據本專利技術一實施例在現場可編程門陣列實現濾波器的結構示意圖；圖6是根據本專利技術一實施例濾波器的采樣數據獲取器結構示意圖；圖7是根據本專利技術另一實施例濾波器的采樣數據獲取器結構示意圖；圖8是根據本專利技術一實施例濾波器的存儲器結構示意圖；圖9是根據本專利技術另一實施例濾波器的存儲器結構示意圖。【具體實施方式】以下將結合附圖及實施例來詳細說明本專利技術的實施方式，借此本專利技術的實施人員可以充分理解本專利技術如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程并依據上述實現過程具體實施本專利技術。需要說明的是，只要不構成沖突，本專利技術中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合，所形成的技術方案均在本專利技術的保護范圍之內。現有技術中的MTD濾波裝置是根據運動目標回波和雜波頻譜結構的不同來抑制雜波的。圖1所示為雷達信號處理器接收到的回波，橫坐標為頻率。運動目標回波的頻譜由當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種動目標檢測濾波裝置，包括：加法器，其包含第一輸入端、第二輸入端以及第一輸出端，用于在當前脈沖周期內將來自所述第一輸入端以及所述第二輸入端的兩個數據相加從而獲取并輸出所述當前脈沖周期的濾波求和結果；濾波單元，其與所述第一輸入端相連，用于在所述當前脈沖周期內將所述當前脈沖周期的采樣數據與相應的濾波器系數相乘從而獲取并輸出所述當前脈沖周期的單周期濾波結果到所述加法器；存儲器，其輸出端與所述第二輸入端相連且其輸入端與所述第一輸出端相連，所述存儲器被構造成在所述當前脈沖周期中輸出上一個脈沖周期的濾波求和結果并保存所述當前脈沖周期的濾波求和結果。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊衛峰，粟愛軍，陸琦，周學勛，蔣國濤，全清華，
申請(專利權)人：南車株洲電力機車研究所有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43
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