一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法.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CN109031274A(43)申请公布日2018.12.18(21)申请号201810694168.5(22)申请日2018.06.29(71)申请人中船重工（武汉）凌久电子有限责任公司地址430000湖北省武汉市洪山区珞瑜路718号(72)发明人孙大伟张雷徐雷(74)专利代理机构北京中北知识产权代理有限公司11253代理人李新昂(51)Int.Cl.G01S13/58(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法(57)摘要本发明公开了一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法，本发明为全相圆阵脉冲多普勒雷达的测速算法，可以精确地测出不同速度范围的目标速度，并可以解决目标跨距离单元走动的方法。本发明使用同时多阶数MTD滤波器，解决了不同速度目标的跨距离单元走动引起的信噪比损失问题，使用了交叉对比同时多阶数MTD滤波器，实现了对目标速度的精确测量；本发明由于不同滤波器组积累时间不一样，所以可以减小由于目标运动导致的跨距离单元造成的信噪比损失，对于部分速度范围可以达到没有信噪比损失的情况，可以提高小目标被检测到概率。使用不同阶数的滤波器，在保证目标被检测到的同时，使用高阶数的滤波器可以提高对目标的速度测量精度。CN109031274ACN109031274A权利要求书1/2页1.一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法，其特征在于：该测量方法具体包括以下步骤：步骤A、根据战术指标得到本雷达需要探测的目标速度范围；步骤B、由雷达采样率计算出距离分辨力；步骤C、根据步骤A与步骤B计算出在速度范围内，目标跨距离单元所需要的时间；步骤D、由步骤C的结果和雷达重复周期计算出使不同速度目标不跨距离单元合适的CPI；步骤E、根据步骤D选择的CPI，确定实现多普勒滤波所使用的FFT的阶数，共m1个；步骤F、使用多阶FFT加窗函数对回波序列的采样矩阵同时滤波；步骤G、将步骤F的结果矩阵中，较多阶数的滤波器组相邻的滤波器选大，最多阶数和最少阶数的滤波器组保持一致；由于时间很短，阶数少的矩阵对应的时间是相同的，对阶数少的矩阵取最大值；步骤H、将步骤G的结果的m1个矩阵分别进行恒虚警检测；步骤I、对步骤H的结果m1个矩阵取或得到最终的检测结果；步骤J、根据步骤I的检测结果矩阵在步骤F的多普勒滤波矩阵中找到目标所属的多普勒通道；步骤K、根据J的检测结果矩阵在步骤F的m1个多普勒滤波矩阵中找到目标，计算出信噪比，选取最大的信噪比输出。2.根据权利要求1所述的一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法，其特征在于：所述步骤J中选择阶数多的为多普勒滤波器组。3.根据权利要求1所述的一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法，其特征在于：所述步骤A中确定本雷达探测目标径向的最小速度v1，最大速度v2；步骤B中雷达采样率fs，距离分辨力Rmin为fs*c/2，其中c为光速。4.根据权利要求1所述的一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法，其特征在于：步骤C中雷达重复周期为T，最慢目标跨距离单元需要t1＝Rmin/v1，最快目标跨距离单元需要t2＝Rmin/v2，n1＝t1/T，n2＝t2/T；步骤D中N1是不大于n1的最大的2的整数次幂，Nm是不大于n2的最大整数次幂。5.根据权利要求1所述的一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法，其特征在于：步骤E中在N1和Nm之间共m个2的整数次幂(N1，N2……Nm)，考虑到Nm可能会很大，m也很大，此时选择适量的滤波器组个数m1，如果m较小，取m1＝m。6.根据权利要求1所述的一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法，其特征在于：步骤F中将采样的回波按时间依次排序对齐，积累脉冲数为Nm1，将使用m1个滤波器组，对已经将时间对齐的回波采样矩阵进行多普勒滤波，分别记为A11、A12…A1m1,…Am11。7.根据权利要求1所述的一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法，其特征在于：步骤H中将阶数多的滤波器组相邻的滤波器选大，得到Bm1’和Bm2’,Bm1-1＝max(Bm1’，Bm2’),同理可以得到Bm1-2，…B2，B1矩阵,对B1、B2…Bm1矩阵分别进行恒虚警检测，得到由检测结果组成的C1、C2…Cm1矩阵。8.根据权利要求1所述的一种解决目标跨距离单元走动的多普勒测量方法，其特征在于：步骤I中生成最终的检测目标矩阵D＝C1orC2orC3…Cm1；步骤十：对矩阵D中有目标的距2CN109031274A权利要求书2/2页离单元/多普勒单元从C1～Cm1中找到，优先选择下标大的矩阵，得到较为精确的目标所属的多普勒通道，从步骤F的结果A11、A12…Am11中查询；步骤J中根