基于数字阵列雷达的波束内密集多目标超分辨实现方法.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CN112882008A(43)申请公布日2021.06.01(21)申请号202110032389.8(22)申请日2021.01.11(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号(72)发明人王明江闻映红张金宝贾潇张丹任杰(74)专利代理机构北京市商泰律师事务所11255代理人黄晓军(51)Int.Cl.G01S13/52(2006.01)G01S7/292(2006.01)G01S7/41(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称基于数字阵列雷达的波束内密集多目标超分辨实现方法(57)摘要本发明提供了一种基于数字阵列雷达的波束内密集多目标超分辨实现方法。该方法包括：对多通道的回波数据进行一维距离像恒虚警检测，分辨出多个不同距离的目标；对每个目标距离单元的回波数据进行多脉冲FFT得到每个目标距离单元的距离多普勒域数据，根据距离多普勒域数据分辨出距离单元相同、速度不同的多个目标；对每个目标单元多个通道的距离多普勒域数据进行FFT和空间频率CFAR检测，分辨距离、速度均相同，角度不同的多个目标。本发明的方法能够从回波数据中较好的分辨出波束内距离、速度和角度相近的多个目标,实现密集多目标的超分辨检测。CN112882008ACN112882008A权利要求书1/1页1.一种基于数字阵列雷达的波束内密集多目标超分辨实现方法，其特征在于，包括：对多通道的回波数据进行一维距离像恒虚警检测，检测出距离不同的多个目标；对每个目标距离单元的多个脉冲回波数据进行FFT得到距离多普勒域数据，对距离多普勒域数据进行CFAR检测,分辨出距离单元相同、速度不同的多个目标；对每个目标多个通道的距离多普勒单元数据进行FFT和空间频率CFAR检测，分辨距离、速度均相同，角度不同的多个目标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的对多通道的回波数据进行一维距离像恒虚警检测，检测出距离不同的多个目标，包括：对单脉冲多通道的回波数据进行数字波束合成处理，对波束合成后的回波数据进行匹配滤波，得到一维距离像数据；将所述一维距离像数据中的每个距离单元的回波数据进行一维距离恒虚警检测，分辨出回波数据中包含的多个不同距离的目标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的对每个目标距离单元的多个脉冲回波数据进行FFT得到距离多普勒域数据，对距离多普勒域数据进行CFAR检测,分辨出距离单元相同、速度不同的多个目标，包括：对每个目标距离单元处来自同一通道的多个脉冲数据进行FFT检测，得到每个目标距离单元处距离多普勒数据Srd(n)，表示为：Srd(n)＝F(S(k))n＝1,2,…,N(1)式(1)中，S(k)＝[s1(k)s2(k)…sN(k)]，sn(k)代表第n个脉冲的第k距离单元处的一维距离像复数据，n＝1,2,…,N，F(·)表示傅里叶变换算子，N为相干处理脉冲数；傅里叶变换后，距离相同的第i个目标回波信号将凝聚落入Srd(n)的第K个多普勒频率单元：式(2)中，vi为第i个目标相对于雷达的运动速度，PRF为雷达系统脉冲重复频率，λ为雷达工作频率；通过对Srd(n)进行多普勒频率恒虚警检测，区分出目标距离单元中包含的距离相同、速度不同的各个目标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的对每个目标多个通道的距离多普勒单元数据进行FFT和空间频率CFAR检测，分辨距离、速度均相同，角度不同的多个目标，包括：对每个目标在雷达各通道中的距离多普勒复数据进行FFT：Ssd(m)＝F(Sd(K)),m＝1,…,M(3)式(3)中，代表第m个通道的第K个距离多普勒单元处的复数据，m＝1,…,M，M为雷达接收通道数；对Sd(K)进行傅里叶变换后得到空间频域数据Ssd(m)，距离、速度均相同，角度不同的目标会落入Ssd(m)中不同的空间频率单元,通过对Ssd(m)进行空间频率恒虚警检测区分距离、速度相同，位于不同角度的多个目标。2CN112882008A说明书1/5页基于数字阵列雷达的波束内密集多目标超分辨实现方法技术领域[0001]本发明涉及雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种基于数字阵列雷达的波束内密集多目标超分辨实现方法。背景技术[0002]数字阵列雷达(DAR)目标探测技术是一种先进的雷达目标探测技术。在雷达目标探测技术中，密集临近多目标的分辨尤为困难，是雷达目标探测领域一项难点。[0003]目前，雷达目标检测与分辨技术主要有基于一维距离像的恒虚警检测技术、基于和差波束的比相测角技术和基于阵列波束扫描的目标角度估计等技术。上述目标分辨技术，都有一定的缺点。基于一维距离像的恒虚警检测技术无法实现波束内距离相同的多个目标分辨；基于和差波束