一种高速目标距离徙动校正方法.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CN113030886A(43)申请公布日2021.06.25(21)申请号202110231315.7(22)申请日2021.03.02(71)申请人上海无线电设备研究所地址200233上海市闵行区中春路1555号(72)发明人王文晴江利中焦美敬邹波丰超(74)专利代理机构上海元好知识产权代理有限公司31323代理人张妍徐雯琼(51)Int.Cl.G01S7/40(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高速目标距离徙动校正方法(57)摘要本发明涉及一种高速目标距离徙动校正方法，利用DSP与FPGA信号处理硬件平台，包含以下步骤：产生发射信号；获取回波信号；对回波信号进行下变频到基带、滤波并做FFT处理；对FFT处理信号进行相参积累，得到目标多普勒频率fd；FPGA产生相应二相编码信号；利用FPGA中DDS核产生频率值为fd+fc的单一频率的补偿信号S，并进行下变频、滤波、脉压处理；DSP读取脉压处理后的值，进行测距处理。本发明方法简单，易于硬件实现，复杂度较低，处理过程计算量较小，易于实现。CN113030886ACN113030886A权利要求书1/2页1.一种高速目标距离徙动校正方法，利用DSP与FPGA信号处理硬件平台，其特征在于，包含以下步骤：S1：在DSP中设置标志位fft_flag＝1发送给FPGA，FPGA产生载频为fc、特定脉宽的脉冲发射信号；S2：对发射信号经由目标反射后的回波信号进行采样，并在FPGA中对回波信号进行下变频到基带、滤波及FFT处理；S3：DSP通过EDMA方式乒乓读取FFT处理后的信号，并进行CFAR检测；S4：DSP对CFAR检测后的信号进行相参积累，得到目标多普勒频率fd，并计算目标速度v、距离补偿值、目标速度方向v_dir以及设置标志位fft_flag＝0；DSP将多普勒补偿值fd+fc、目标速度方向v_dir、距离补偿值及fft_flag＝0传递给FPGA；S5：FPGA对每个回波信号的脉冲重复周期进行计数，FPGA根据距离补偿值移动信号处理门限的位置，保证在一帧数据内每个脉冲重复周期内的数据在同一个距离单元内，使每次采样的信号位于信号处理门限的同样的位置；S6：FPGA接收DSP的指令fft_flag＝0，FPGA控制产生相应二相编码信号；S7：对回波信号进行采样，利用FPGA中DDS核产生频率值为fd+fc的单一频率的信号，利用FPGA内部乘法器对该单一频率的信号进行下变频得到下变频信号，然后对该下变频信号进行滤波、脉压处理；S8：DSP读取S7步骤脉压处理后的值，进行测距处理。2.如权利要求1所述的高速目标距离徙动校正方法，其特征在于，所述S4步骤中的计算目标速度为其中λ回波信号波长；距离补偿值为v·PRT，其中PRT为回波信号的脉冲重复周期。3.如权利要求1所述的高速目标距离徙动校正方法，其特征在于，所述S7步骤的脉压处理方法具体包括以下步骤：S71:设第n个发射信号为s(t,n)：其中，cn为伪随机序列，cn∈{‑1，1}，N为伪随机序列的长度，T为伪随机序列码片宽度，f0为载波频率，n为正整数，u0(t)为矩形子脉冲函数，S72：回波信号为r(t,n)：其中，n为正整数，初始位置R0，回波延迟为τn＝2(R0+nvT)/c，T为雷达的发射脉冲重复周期；S73：由DSP算出高速移动目标的速度v，并且DSP距离补偿值vT发送给FPGA，FPGA对每一重频信号进行距离走动补偿；2CN113030886A权利要求书2/2页得到补偿信号为：3CN113030886A说明书1/5页一种高速目标距离徙动校正方法技术领域[0001]本发明涉及雷达领域，尤其涉及一种适用于相位编码体制雷达对高速目标的搜索和跟踪距离走动补偿，可应用于各类型雷达系统与雷达算法涉及领域。背景技术[0002]现有的校正高速目标距离走动的方法主要通过插值运算或多维度参数搜索来实现，存在运算量大、实现方式更复杂等问题，尤其目标存在加速度时，不利于雷达对高速目标的快速实时检测。[0003]专利《一种PD雷达距离走动校正与相参积累检测》(专利申请号：201710665228.6，专利公开号：CN107329138A)提出了通过遍历搜索并获得脉冲压缩后的回波数据坐标的搬移角，利用搜索得到的搬移角对活剥数据的每个坐标进行搬移变换从而校正高速运动目标的距离走动，最后，对距离走动校正后的回波数据进行慢时间域的快速傅里叶变换以实现目标能量的相参积累检测。本发明有效校正了积累过程中距离走动，极大地提高了相参积累增益，但是角度估计值不易结算，不利用工程实现。[0004]专利《一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法》(专利申请号：