【技術實現步驟摘要】
本申請涉及雷達信號處理，特別涉及一種基于單比特量化的目標跟蹤方法、裝置、設備及存儲介質。
技術介紹
1、在現代海上檢測和海岸巡檢領域，艦船作為被檢測的主要目標，其精確定位和跟蹤對于海上交通安全、海防監控以及海洋資源管理等方面至關重要。目前，現代海上檢測和海岸巡檢領域普遍采用單雷達節點系統，通過單雷達節點系統進行目標檢測和跟蹤功能。但是，現有單雷達節點系統在處理復雜海洋環境和多目標場景時面臨著分辨率不足和數據處理能力有限的問題，難以滿足高精度和實時性的需求。此外，傳統雷達系統通常需要較大的存儲和傳輸帶寬來處理高比特率的信號數據，這限制了它們在資源受限的環境中的應用。難以實現對艦船等目標的精確點云成像和連續航跡跟蹤，特別是在惡劣天氣和能見度低的條件下，會使得單雷達節點系統可靠性和準確性顯著下降。
2、因而現有技術還有待改進和提高。
技術實現思路
1、本申請要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種基于單比特量化的目標跟蹤方法、裝置、設備及存儲介質。
2、為了解決上述技術問題，本申請第一方面提供了一種基于單比特量化的目標跟蹤方法，其中，所述基于單比特量化的目標跟蹤方法具體包括：
3、獲取多雷達節點系統中每個雷達節點針對于目標的回波數據；
4、分別對各回波數據進行單比特量化，得到各雷達節點的單比特數據；
5、基于各雷達節點的單比特數據估計目標相對于各雷達節點的距離信息，并基于各雷達節點的單比特數據估計各雷達節點對應的信號波
6、基于目標相對于各雷達節點的距離信息和各雷達節點對應的信號波達角，確定目標相對于各雷達節點的位置信息；
7、融合目標相對于各雷達節點的位置信息以得到目標的跟蹤點，并基于跟蹤點形成目標的跟蹤軌跡。
8、所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其中，所述多雷達節點系統中的各雷達節點間隔布置，且相鄰兩個雷達節點在地理位置上分離。
9、所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其中，單比特量化過程為：
10、
11、κ＝b/t
12、λ＝1/fc
13、
14、其中，sone(t)表示單比特數據，sif(t)表示回波數據，real{g}表示復數的實部，imag{g}表示復數的虛部，sign(·)表示取符號操作，a0表示信號幅度，表示回波數據的相位，fa表示回波數據的頻率，t表示時域采樣，κ表示調頻斜率，b表示信號調頻帶寬，t表示信號調頻周期，c表示光速，fc表示載波頻率，λ表示載波波長，mod(·)表示取整數操作，r表示距離信息，v表示速度信息，fd表示速度頻率，fr表示距離頻率。
15、所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其中，所述基于各雷達節點的單比特數據估計目標相對于各雷達節點的距離信息具體包括：
16、在各雷達節點的單比特數據的快時間維進行t點快速傅里葉變換，以得到距離頻率；
17、根據距離頻率計算目標相對于各雷達節點的距離信息。
18、所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其中，所述融合目標相對于各雷達節點的位置信息以得到目標的跟蹤點具體包括：
19、在多雷達節點系統中選取一雷達節點作為目標雷達節點，以選取的目標雷達節點的坐標系為目標坐標系；
20、將目標對于各其余雷達節點的位置信息轉換至目標坐標系，以得到目標對于各其余雷達節點的轉換位置信息；
21、將目標相對于目標坐標雷達的位置信息以及目標對于各其余雷達節點的轉換位置信息進行融合，以得到目標的跟蹤點。
22、所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其中，所述多雷達節點系統中的各雷達節點中的至少存在一個特定雷達節點，所述特定雷達節點搭載互質陣列，所述互質陣列包括在一條直線上依次排布的第一子陣、第二子陣和第三子陣；第一子陣包括n個陣元，陣元間隔分別為ld；第二子陣包括個陣元，陣元間隔分別為md；第三子陣包括l陣元，陣元間隔分別為nd；第一子陣與第二子陣的相鄰陣元重疊，第二子陣與第三子陣的相鄰陣元重疊，其中，n、m和l兩兩互質。
23、所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其中，所述方法還包括：
24、在各雷達節點的單比特數據的慢時間維進行p點快速傅里葉變換，以得到速度頻率；
25、根據速度頻率計算目標相對于各雷達節點的速度信息；
26、融合各雷達節點的速度信息以得到跟蹤點對應的速度信息，并將所述速度信息標記在所述跟蹤點上。
27、本申請第二方面提供了一種基于單比特量化的目標跟蹤裝置，其中，所述基于單比特量化的目標跟蹤裝置具體包括：
28、獲取模塊，用于獲取多雷達節點系統中每個雷達節點針對于目標的回波數據；
29、量化模塊，用于分別對各回波數據進行單比特量化，得到各雷達節點的單比特數據；
30、估計模塊，用于基于各雷達節點的單比特數據估計目標相對于各雷達節點的距離信息，并基于各雷達節點的單比特數據估計各雷達節點對應的信號波達角；
31、確定模塊，用于基于目標相對于各雷達節點的距離信息和各雷達節點對應的信號波達角，確定目標相對于各雷達節點的位置信息；
32、融合模塊，用于融合目標相對于各雷達節點的位置信息以得到目標的跟蹤點，并基于跟蹤點形成目標的跟蹤軌跡。
33、本申請第三方面提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有一個或者多個程序，所述一個或者多個程序可被一個或者多個處理器執行，以實現如上任一所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法中的步驟。
34、本申請第四方面提供了一種終端設備，其包括：處理器和存儲器；
35、所述存儲器上存儲有可被所述處理器執行的計算機可讀程序；
36、所述處理器執行所述計算機可讀程序時實現如上任一所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法中的步驟。
37、有益效果：
38、1、本申請通過單比特量化將雷達回波信號簡化為單比特數據，在保持了信號處理的精度的同時，可以大幅減少數據量，降低了存儲和傳輸數據的需求，提高了數據處理速度，使得實時監測和處理成為可能。
39、2、本申請通過單比特量化對雷達回波信號進行量化，還提高了系統的抗干擾能力，使得雷達系統在復雜海洋環境中更加穩定可靠。
40、3、本申請采用多雷達節點系統對目標進行跟蹤，并且在獲取到每個雷達節點確定的位置信息和信號波達角進行融合來確定目標的跟蹤點，以生成更精確的目標點云圖像和航跡信息。這樣不僅增強了對目標的檢測準確性和跟蹤穩定性，尤其是在復雜或動態變化的環境中，還增強了系統的冗余性和魯棒性，即使在部分節點失效的情況下也能保持監測的連續性和準確性。
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1.一種基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，所述基于單比特量化的目標跟蹤方法具體包括：
2.根據權利要求1所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，所述多雷達節點系統中的各雷達節點間隔布置，且相鄰兩個雷達節點在地理位置上分離。
3.根據權利要求1所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，單比特量化過程為：
4.根據權利要求1所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，所述基于各雷達節點的單比特數據估計目標相對于各雷達節點的距離信息具體包括：
5.根據權利要求1所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，所述融合目標相對于各雷達節點的位置信息以得到目標的跟蹤點具體包括：
6.根據權利要求1所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，所述多雷達節點系統中至少存在一個特定雷達節點，所述特定雷達節點搭載互質陣列，所述互質陣列包括在一條直線上依次排布的第一子陣、第二子陣和第三子陣；第一子陣包括N個陣元，陣元間隔分別為Ld；第二子陣包括個陣元，陣元間隔分別為Md；第三子陣包括L陣元，陣元間隔分別為Nd；
7.根據權利要求1-6任意一項所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，所述方法還包括：
8.一種基于單比特量化的目標跟蹤裝置，其特征在于，所述基于單比特量化的目標跟蹤裝置具體包括：
9.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有一個或者多個程序，所述一個或者多個程序可被一個或者多個處理器執行，以實現如權利要求1-7任意一項所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法中的步驟。
10.一種終端設備，其特征在于，包括：處理器和存儲器；
...【技術特征摘要】
1.一種基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，所述基于單比特量化的目標跟蹤方法具體包括：
2.根據權利要求1所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，所述多雷達節點系統中的各雷達節點間隔布置，且相鄰兩個雷達節點在地理位置上分離。
3.根據權利要求1所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，單比特量化過程為：
4.根據權利要求1所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，所述基于各雷達節點的單比特數據估計目標相對于各雷達節點的距離信息具體包括：
5.根據權利要求1所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，所述融合目標相對于各雷達節點的位置信息以得到目標的跟蹤點具體包括：
6.根據權利要求1所述的基于單比特量化的目標跟蹤方法，其特征在于，所述多雷達節點系統中至少存在一個特定雷達節點，所述特定雷達節點搭載互...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃磊，余振輝，龍天堯，王偉，李振盛，劉仕奇，
申請(專利權)人：深圳大學，
類型：發明
國別省市：
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