一种连续波雷达目标检测跟踪方法.pdf

(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(10)申请公布号CNCN103852756103852756A(43)申请公布日2014.06.11(21)申请号201210512447.8(22)申请日2012.11.30(71)申请人中国科学院沈阳自动化研究所地址110016辽宁省沈阳市东陵区南塔街114号(72)发明人杜劲松毕欣高洁田星(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人周秀梅许宗富(51)Int.Cl.G01S13/72(2006.01)权权利要求书4页利要求书4页说明书8页说明书8页附图1页附图1页(54)发明名称一种连续波雷达目标检测跟踪方法(57)摘要本发明涉及连续波雷达，具有近区盲距小、能量利用率高、测量精度高等特点，广泛的应用于军工行业、工业、交通铁路行业中。连续波雷达实际工作环境中存在着大量的干扰或非理想因素会影响到目标的检测跟踪，限制了连续波雷达应用时的性能。本发明提供了一种稳定、可靠、环境适应性强的连续波雷达目标检测跟踪方法，利用信号处理和数据处理技术可以有效的对目标进行检测和跟踪处理，同时剔除虚假干扰造成的影响，可以有效的提高连续波雷达目标检测的性能。CN103852756ACN10385276ACN103852756A权利要求书1/4页1.一种连续波雷达目标检测跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、连续波雷达分别发射正调频斜率和负调频斜率的线性调频波形，所述正调频斜率和负调频斜率相互对称，正调频斜率的波形和负调频斜率的波形组成一个发射周期；步骤2、对一个发射周期内正调频斜率和负调频斜率的波形的回波进行采样，对回波数据分别进行离散傅立叶变换，得到相应的回波频谱；步骤3、对正调频斜率和负调频斜率的回波频谱分别进行一次检测处理，即判断回波频谱中的所有频率是否过其对应的一次检测门限；对过一次检测门限的频谱数据进行频域相关处理及二次检测处理，得到若干频率凝聚中心；步骤4、对正调频斜率和负调频斜率的频率凝聚中心进行频谱配对处理：一个正调频斜率的频率凝聚中心和一个负调频斜率的频率凝聚中心构成一个频谱对；利用每个频谱对估计速度和距离，每个频谱对估计得到的速度和距离视为一个暂定的目标点迹；步骤5、对暂定的目标点迹和已经存在的航迹进行点迹-航迹相关处理，对于相关上的航迹和点迹，利用两者之间的相关性计算点迹的置信系数和航迹的置信系数；步骤6、利用点迹置信系数和航迹置信系数对暂定的目标点迹进行判决处理：对点迹-航迹相关处理中未相关的点迹建立暂时航迹，用于下一个周期的处理；对点迹-航迹相关处理中未相关的航迹进行置信系数更新处理，若航迹置信系数小于航迹取消门限则取消该航迹；步骤7、对所有确认航迹，预测下一个处理周期的速度和距离。2.根据权利要求1所述的一种连续波雷达目标检测跟踪方法，其特征在于，所述一次检测门限在某个频率处为：对正调频斜率的回波频谱，式中，T+(m)为正调频斜率的回波频谱中频率m处对应的一次检测门限，N+为单元平均个数，G+为保护单元个数，a+，b+为门限线性变换系数，X+(l)为正调频斜率波形所对应的频谱；对负调频斜率的回波频谱，式中，T_(m)为负调频斜率的回波频谱中频率m处对应的一次检测门限，N-为单元平均个数，G-为保护单元个数，a-，b-为门限线性变换系数，X_(l)为负调频斜率波形所对应的频谱。3.根据权利要求1所述的一种连续波雷达目标检测跟踪方法，其特征在于，所述一次检测处理具体为：对正调频斜率的回波频谱，式中，I+(m)为正调频斜率的回波频谱中频率m处的一次检测门限判决结果，T+(m)为2CN103852756A权利要求书2/4页正调频斜率的回波频谱中频率m处对应的一次检测门限，X+(m)为正调频斜率波形所对应的频谱，过一次检测门限的结果置为1，未过一次检测门限的结果置为0；对负调频斜率的回波频谱，式中，I_(m)为负调频斜率的回波频谱中频率m处的一次检测门限判决结果，T_(m)为负调频斜率的回波频谱中频率m处对应的一次检测门限，X_(m)为负调频斜率波形所对应的频谱，过一次检测门限的结果置为1，未过一次检测门限的结果置为0。4.根据权利要求1所述的一种连续波雷达目标检测跟踪方法，其特征在于，所述频域相关处理具体为：对正调频斜率的回波频谱，若则频率n和频率m属于某个相关频率集合若不满足则频率n和频率m属于不同的相关频率集合；对负调频斜率的回波频谱，若则频率n和频率m属于某个相关频率集合若不满足则频率n和频率m属于不同的相关频率集合。5.根据权利要求1所述的一种连续波雷达目标检测跟踪方法，其特征在于，所述二次检测处理为：对正调频斜率的回波频谱，若则相关频率集合有效；否则，相关频率集合无效；其中，为二次判决门限，为相关频率集合的能量，X+