一种脉冲多普勒雷达的信号处理方法、装置及存储介质.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CN112834992A(43)申请公布日2021.05.25(21)申请号202110045913.5(22)申请日2021.01.14(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市海珠区新港西路135号(72)发明人陈曾平徐世友张磊吴建新孙希平(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人谭英强(51)Int.Cl.G01S7/292(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图6页(54)发明名称一种脉冲多普勒雷达的信号处理方法、装置及存储介质(57)摘要本发明公开了一种脉冲多普勒雷达的信号处理方法、装置及存储介质，该方法包括循环发射一个脉组，脉组包括多个不同频率编码的发射脉冲；接收响应脉组返回的回波信号；使用匹配滤波器组对回波信号进行依次匹配滤波，进行不同距离模糊区域的分离；利用Keystone变换方法对每个距离模糊区域进行距离走动的校正；遍历预设范围内的多普勒模糊数进行多普勒模糊数补偿；根据多普勒模糊数补偿后的相参积累结果的峰值大小，确定对应的多普勒模糊数，完成多普勒解模糊。本发明可以在不改变重频的情况下同时解距离模糊和多普勒模糊，并可以进行整个驻留时间内回波脉冲的相参处理能力，提高了多普勒分辨率，带来了更多的信噪比增益，提高了测距精度和测速精度。CN112834992ACN112834992A权利要求书1/2页1.一种脉冲多普勒雷达的信号处理方法，其特征在于，包括：循环发射一个脉组，所述脉组包括多个不同频率编码的发射脉冲；接收响应所述脉组返回的回波信号；使用匹配滤波器组对所述回波信号进行依次匹配滤波，进行不同距离模糊区域的分离；利用Keystone变换方法对每个所述距离模糊区域进行距离走动的校正；遍历预设范围内的多普勒模糊数进行多普勒模糊数补偿；根据所述多普勒模糊数补偿后的相参积累结果的峰值大小，确定对应的多普勒模糊数，完成多普勒解模糊。2.根据权利要求1所述的一种脉冲多普勒雷达的信号处理方法，其特征在于，所述脉组中第n个发射脉冲表示为：式中，为脉组中第n个发射脉冲，表示快时间，fc为发射信号载频，un(t)为第n个发射脉冲的脉内调制项，j为虚数。3.根据权利要求2所述的一种脉冲多普勒雷达的信号处理方法，其特征在于，发射第n个脉冲时接收到的回波信号表示为：其中，式中，tm表示慢时间，表示快时间，σ为目标回波的强度系数，表示当前脉冲回波中，目标对应的发射脉冲的脉内调制项，τ(tm)为目标在tm时刻的时延，fc为发射信号载频，j为虚数，为发射脉冲在脉组中的索引，k为目标的距离模糊次数，k满足：Rumk<R<Rum(k+1)，Rum为最大不模糊距离。4.根据权利要求1所述的一种脉冲多普勒雷达的信号处理方法，其特征在于，所述使用匹配滤波器组对所述回波信号进行依次匹配滤波中，所述匹配滤波函数表示为：Hn(f)＝conj[Un(f)]；式中，conj[Un(f)]表示共轭，Hn(f)为第n个匹配滤波函数，Un(f)为第n个脉内调制项的频域形式。5.根据权利要求1所述的一种脉冲多普勒雷达的信号处理方法，其特征在于，所述利用Keystone变换方法对每个所述距离模糊区域进行距离走动的校正这一步骤，具体包括：使用Keystone变换方法进行快时间频率和慢时间的解耦合处理；对每一个快时间频点在慢时间维度上重采样。6.根据权利要求1所述的一种脉冲多普勒雷达的信号处理方法，其特征在于，所述多普勒模糊数补偿通过以下公式执行：式中，F为对应的多普勒模糊数，τr＝(f+fc)tm/fc为重采样后的慢时间，Sn,run(f,τr)为匹2CN112834992A权利要求书2/2页配滤波后的信号频域，fp为脉冲重复频率，fc为发射信号载频，f表示快时间频域的频率采样点。7.根据权利要求1所述的一种脉冲多普勒雷达的信号处理方法，其特征在于，进行多普勒模糊数补偿后，所述方法还包括：通过慢时间维度的快速傅氏变换进行相参积累处理。8.根据权利要求1所述的一种脉冲多普勒雷达的信号处理方法，其特征在于，根据所述多普勒模糊数补偿后的相参积累结果的峰值大小，确定对应的多普勒模糊数之后，所述方法还包括：对各个多普勒模糊数下的结果进行二维CFAR检测；根据检测结果，对比不同多普勒模糊数下的多普勒频点的相参积累输出，获取所述相参积累输出最大值对应的多普勒模糊数及多普勒值；根据所述多普勒模糊数及多普勒值，获取目标的参数估计结果。9.一种脉冲多普勒雷达的信号处理装置，其特征在于，包括：至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储至少一个程序；当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1‑8任一项所述的方法。10.计算机可读存储介质，其特征在于，