一种基于多通道雷达的旋转目标微动特征提取方法和装置.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CN112147606A(43)申请公布日2020.12.29(21)申请号202011006314.4(22)申请日2020.09.23(71)申请人中国人民解放军国防科技大学地址410073湖南省长沙市开福区德雅路109号(72)发明人王宏强汤斌杨琪邓彬曾旸(74)专利代理机构长沙国科天河知识产权代理有限公司43225代理人邱轶(51)Int.Cl.G01S13/50(2006.01)G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图4页(54)发明名称一种基于多通道雷达的旋转目标微动特征提取方法和装置(57)摘要本申请涉及一种基于多通道雷达的旋转目标微动特征提取方法和装置。所述方法包括：获取多通道雷达在测量旋转目标时多个相邻通道接收的回波数据，对回波数据进行干涉处理得到对应的干涉数据。通过时频分析得到干涉数据的微多普勒曲线，对微多普勒曲线对应的速度曲线进行积分，得到对应的距离差数据。根据多通道雷达和旋转目标的位置关系以及得到的距离差数据，得到旋转目标在相邻通道对应的基线方向的微动特征。上述方法利用多通道雷达的多视角特性，基于干涉处理与时频分析相结合的方法提取旋转目标的微动特征，避免了从干涉回波数据中提取干涉相位和相位解缠的步骤，因此不易受相位噪声干扰的影响，提高了多通道雷达提取微动特征的精度。CN112147606ACN112147606A权利要求书1/2页1.一种基于多通道雷达的旋转目标微动特征提取方法，其特征在于，所述方法包括：获取多通道雷达在测量旋转目标时多个相邻通道接收的回波数据，对所述回波数据进行干涉处理得到对应的干涉数据；通过时频分析得到所述干涉数据的微多普勒曲线，对所述微多普勒曲线对应的速度曲线进行积分，得到对应的距离差数据；根据所述多通道雷达和所述旋转目标的位置关系以及所述距离差数据，得到所述旋转目标在所述相邻通道对应的基线方向的微动特征。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取多通道雷达在测量旋转目标时多个相邻通道接收的回波数据，对所述回波数据进行干涉处理得到对应的干涉数据的步骤包括：分别获取多通道雷达在测量旋转目标时相邻的第一通道和第二通道的回波数据；将所述第一通道和所述第二通道的回波数据共轭相乘，得到对应的干涉数据：其中，为所述第一通道的回波数据，为所述第二通道的回波数据，为距离快时间，tm为方位慢时间，σA和σB分别为所述第一通道和所述第二通道对应的目标散射系数，exp表示e为底的指数函数，j表示虚数单位，fc为所述多通道雷达的载频，c为光速，RA(tm)和RB(tm)分别为所述第一通道和所述第二通道的回波数据对应的所述旋转目标随方位慢时间变化的距离信息，为干涉相位。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过时频分析得到所述干涉数据的微多普勒曲线，对所述微多普勒曲线进行积分得到对应的距离差数据的步骤包括：通过时频分析得到所述干涉数据的微多普勒曲线，表示为：对所述微多普勒曲线进行积分得到对应的距离差数据，表示为：4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述多通道雷达和所述旋转目标的位置关系以及所述距离差数据，得到所述旋转目标在所述相邻通道对应的基线方向的微动特征的步骤包括：获取所述第一通道和所述第二通道对应的基线长度；计算所述多通道雷达的发射端到所述旋转目标的中心的初始距离；根据所述基线长度、所述初始距离和所述距离差数据，得到所述旋转目标在所述第一通道和所述第二通道对应的基线方向的微动特征，表示为：其中，l为所述基线长度，R0为所述初始距离。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述多通道雷达使用“L”型天线；根据所述多通道雷达和所述旋转目标的位置关系以及所述距离差数据，得到所述旋转2CN112147606A权利要求书2/2页目标在所述相邻通道对应的基线方向的微动特征的步骤之后，还包括：分别获取所述旋转目标在第一维度和第二维度的所述微动特征，以及获取所述旋转目标相对于所述多通道雷达的径向距离变化；根据第一维度和第二维度的所述微动特征，以及所述径向距离变化，得到所述旋转目标的三维微动特征。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述分别获取所述旋转目标在第一维度和第二维度的所述微动特征，以及获取所述旋转目标相对于所述多通道雷达的径向距离变化的步骤包括：获取所述旋转目标在所述“L”型天线的第一基线方向和第二基线方向的所述微动特征；根据所述回波数据得到所述旋转目标和所述多通道雷达的径向距离，得到所述旋转目标相对于所述多通道雷达的径向距离变化数据。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据第一维度和第二维度的所述微动特征，以及所述径向距离变化数据，得到所述旋转目标的三维