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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105548987A(43)申请公布日2016.05.04(21)申请号201610023400.3(22)申请日2016.01.14(71)申请人中国人民解放军国防科学技术大学地址410073湖南省长沙市开福区德雅路109号(72)发明人楼生强王展李双勋辛勤刘海涛程翥(74)专利代理机构国防科技大学专利服务中心43202代理人王文惠(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种连续波雷达目标加速度盲估计方法(57)摘要本发明提供一种连续波雷达目标加速度盲估计方法。技术方案包括以下三步:第一步、子带分解。把连续波雷达任意一个测量周期内多普勒回波信号的离散采样序列分成若干路子带信号;第二步、选取目标回波子带信号。选取子带信号的平方和最大的一路作为目标回波子带信号。第三步、估计最佳加速度。利用目标回波子带信号估算加速度。本发明的计算量小,实时性强。CN105548987ACN105548987A权利要求书1/1页1.一种连续波雷达目标加速度盲估计方法,包括:第一步、子带分解:设d(n),n=0,1,…,N-1,是连续波雷达任意一个测量周期内多普勒回波信号的离散采样序列,把d(n)平均分割为M段,每段包括B个采样点,其中N和B均为2的幂次方;则,第m段数据表示为:x(m,i)=d(mB+i)其中:m=0,1,...,M-1,i=0,1,...,B-1利用下述计算离散傅里叶变换:其中:k=0,1,...,B-1则第k路子带信号为:{X(0,k),X(1,k),...,X(M-1,k)}利用下式计算第k路子带信号的平方和P(k):第二步、选取目标回波子带信号:设:其中:max{...}表示选取大括号内数据的最大值,t0是[0,B-1]中的某个整数,选取第t0路子带信号{X(m,t0),m=0,1,...,M-1}作为目标回波子带信号;第三步、估计最佳加速度:设已知的目标加速度区间为[Adown,Aup],按间隔DeltA对该区间进行平均分割;对于l=0,1,…,L-1,其中,[.]表示取整运算,利用下式计算序列Yl(r),并求其最大值A(l):A(l)=max{Yl(0),Yl(1),...,Yl(M-1)}其中:al=Adown+(l+0.5)×DeltA,Ts是连续波雷达多普勒回波信号离散采样序列d(n)的采样周期,λ是连续波雷达射频波长;设Ap0=max{A(0),A(1),...,A(L-1)},p0是[0,L-1]中的某个整数,则估计的目标加速度ap0=Adown+(p0+0.5)×DeltA。2CN105548987A说明书1/3页一种连续波雷达目标加速度盲估计方法技术领域[0001]本发明涉及连续波雷达信号处理领域,设计了一种适用于连续波雷达的实时目标加速度盲估计方法。背景技术[0002]常见的广泛应用于靶场测量的连续波雷达是一种单波束窄带雷达。它可用于常规武器、火箭、导弹等武器系统的外弹道测量,能同时测量运动目标的速度、角度和距离,测量精度高。[0003]通常,连续波雷达按一定时间间隔(称为测量周期),截取一段多普勒回波数据并作相应的数据处理。在一个较短的时间段内,目标相对雷达径向的运动可以近似为匀加速运动,连续波雷达的目标多普勒回波信号近似为线性调频信号。通过FFT(FastFourierTransformation,快速傅里叶变换)算法等频谱分析方法分析多普勒回波信号时,如果在谱分析时间段内,目标加速度引起的位移大于雷达射频波长的二分之一,则在分析多普勒回波信号之前需要估计加速度并作相应的补偿。[0004]现有常用的加速度盲估计方法有:(1)纪飞、楼生强、辛勤、王展在文章《连续波雷达加速度和速度估计方法研究[J]》(现代电子技术,2011,34(21):19~22)中利用互相关技术估计加速度,这种方法需要多普勒回波信号有较高的信噪比;(2)基于加速度模板匹配的方法,把目标加速度范围按一定间隔分割,每个间隔生成一个补偿相位序列,用它对多普勒回波信号作相位补偿后再作谱分析,这种方法估计精度高,但计算量太大,不适合实时测量应用。江志红、曹延伟、程翥、皇甫堪在文章《基于局部解线性调频的多频连续波雷达实时加速度补偿算法[J]》(信号处理,2006,22(5):663~667)中通过抽取减少计算量,但该方法需要目标速度的先验知识。发明内容[0005]本发明提供的目标加速度盲估计方法无需先验知识,计算效率高,适合实时测量过程目标捕获阶段的加速度估计,或跟踪过程中目标机动特性的快速检测,同时适合信噪比较低应用场合的使用。[0006]本发明的技术方案是,一种连续波雷达目标加速度盲估计方法,包括:[