一种基于抖动重频的脉冲多普勒雷达解模糊测距方法.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CN109164422A(43)申请公布日2019.01.08(21)申请号201811125933.8(22)申请日2018.09.26(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号(72)发明人赵永波剡熠琛刘宏伟苏洪涛何学辉(74)专利代理机构西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙)61218代理人惠文轩(51)Int.Cl.G01S7/292(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图5页(54)发明名称一种基于抖动重频的脉冲多普勒雷达解模糊测距方法(57)摘要本发明公开了一种基于抖动重频的脉冲多普勒雷达解模糊测距方法，实现步骤为：(1)获取抖动重频下的雷达回波信号；(2)对两个脉组回波信号做脉冲压缩；(3)对两个脉组的脉冲压缩结果进行多普勒滤波；(4)按照最大距离模糊次数对两个脉组的多普勒滤波结果在距离维进行周期延拓；(5)对周期延拓结果进行相参积累；(6)进行门限检测，并进行目标判别，确定目标真实距离对应的距离单元；(7)计算目标真实距离，完成解模糊测距。本发明可以将两个抖动重频脉组的所有脉冲都积累起来，可以在解模糊的同时，提高检测概率，对于信噪比较小的目标也能够进行解模糊测距。CN109164422ACN109164422A权利要求书1/3页1.一种基于抖动重频的脉冲多普勒雷达解模糊测距方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，获取来自被测目标的两组雷达回波信号，分别组成第一回波数据矩阵和第二回波数据矩阵；步骤2，分别对所述第一回波数据矩阵和所述第二回波数据矩阵进行脉冲压缩，得到脉冲压缩后的第一数据矩阵和脉冲压缩后的第二数据矩阵；步骤3，分别对所述脉冲压缩后的第一数据矩阵和脉冲压缩后的第二数据矩阵进行多普勒滤波，分别得到多普勒滤波后的第一数据矩阵和多普勒滤波后的第二数据矩阵；步骤4，分别对所述多普勒滤波后的第一数据矩阵和所述多普勒滤波后的第二数据矩阵在距离维进行周期延拓，得到周期延拓后的第一数据矩阵和周期延拓后的第二数据矩阵；步骤5，对所述周期延拓后的第一数据矩阵和所述周期延拓后的第二数据矩阵进行相参积累，得到相参积累后的数据矩阵，进而对所述相参积累后的数据矩阵进行检波，得到检波后的数据矩阵；步骤6，对所述检波后的数据矩阵中的每一个多普勒通道的元素进行恒虚警检测，得到所有过门限的元素分别对应的多普勒通道及距离单元；根据所述所有过门限的元素分别对应的多普勒通道及距离单元，以及所述周期延拓后的第一数据矩阵和周期延拓后的第二数据矩阵，确定目标所在的多普勒通道及目标所在的距离单元；步骤7，根据目标所在的距离单元，完成距离解模糊，得到目标的真实距离。2.根据权利要求1所述的一种基于抖动重频的脉冲多普勒雷达解模糊测距方法，其特征在于，步骤1具体包括：(1a)雷达发射机先向被测目标发射第一组脉冲信号，所述第一组脉冲信号为以Tr1为脉冲重复周期的连续M个脉冲信号，再向被测目标发射第二组脉组信号，所述第二组脉冲信号为以Tr2为脉冲重复周期的连续M个脉冲信号，其中，M≥2，Tr2＝Tr1+Δt，Δt表示脉冲重复周期抖动差，且Δt大于零；(1b)雷达接收机接收所述被测目标反射的两组雷达回波信号，并以采样频率fs对所述两组雷达回波信号进行采样，得到M×Q1维的第一回波数据矩阵X1和M×Q2维的第二回波数据矩阵X2，其中，M表示第一组脉冲信号和第二组脉冲信号分别包含的脉冲个数，Q1表示第一回波数据矩阵的距离单元总个数，Q2表示第二回波数据矩阵的距离单元总个数。3.根据权利要求1所述的一种基于抖动重频的脉冲多普勒雷达解模糊测距方法，其特征在于，步骤4具体包括：(4a)记分别对所述第一回波数据矩阵和所述第二回波数据矩阵进行脉冲压缩，得到脉冲压缩后的第一数据矩阵X1’和脉冲压缩后的第二数据矩阵X2’，所述脉冲压缩后的第一数据矩阵X1’和所述脉冲压缩后的第二数据矩阵X2’的维数分别为M×Q1维和M×Q2维；记分别对所述脉冲压缩后的第一数据矩阵X1’和所述脉冲压缩后的第二数据矩阵X2’进行多普勒滤波，得到多普勒滤波后的第一数据矩阵Y1和多普勒滤波后的第二数据矩阵Y2，所述多普勒滤波后的第一数据矩阵Y1的维数为M×Q1维，所述多普勒滤波后的第二数据矩阵Y2的维数为M×Q2维；(4b)将所述多普勒滤波后的第一数据矩阵Y1在距离域以Q1为周期延拓F次，得到周期延拓后的M×P1维的第一数据矩阵Z1，其中，P1＝Q1×(F+1)，F表示距离最大模糊次数，2CN109164422A权利要求书2/3页Rmax为雷达最大可探测距离，Ru＝min[R1，R2]，R1为第一组脉冲信号对应的最大不模糊距离，R2为第二组脉冲信号对应的最大不模糊距离，表示向上取整，min[·]