一种双基地MIMO雷达高速目标跨距离门测速定位方法.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CN106443615A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610709772.1(22)申请日2016.08.23(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号申请人中国人民解放军63921部队(72)发明人冉艳伟金胜梁小虎徐安林李军廖桂生郭一帆祁亚楠熊媛媛袁赛(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.G01S7/41(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图4页(54)发明名称一种双基地MIMO雷达高速目标跨距离门测速定位方法(57)摘要本发明属于雷达信号处理技术领域，公开了一种双基地MIMO雷达高速目标跨距离门测速定位方法，包括如下步骤：获取L个基带回波脉冲信号；对L个基带回波脉冲信号进行脉冲压缩处理得到脉压输出信号，进而估计得到目标的发射方位角、发射俯仰角及接收俯仰角的粗估计值；利用目标的角度的粗估计值，确定目标跨越的距离单元数；利用目标所跨越的距离单元数，估计得到该目标的角度信息及多普勒频率；利用目标的角度信息确定目标的坐标信息，以及利用目标的多普勒频率确定该目标的速度。本发明能够在雷达目标存在距离走动情况下，精确估计雷达目标的角度信息以及多普勒频率，实现雷达目标的精确定位。CN106443615ACN106443615A权利要求书1/3页1.一种双基地MIMO雷达高速目标跨距离门测速定位方法，其特征在于，所述双基地MIMO雷达的发射机为包括M个阵元的均匀圆阵，接收机为包括N个阵元的均匀线阵，M和N为正整数，所述方法包括如下步骤：步骤1，获取所述接收机接收到的L个基带回波脉冲信号，L为正整数；步骤2，获取所述双基地MIMO雷达可探测的所有距离单元中的第z个距离单元上的参考信号，并利用所述第z个距离单元上的参考信号对所述L个基带回波脉冲信号中的第l个基带回波脉冲信号进行脉冲压缩处理，得到所述第l个基带回波脉冲信号在所述第z个距离单元上的脉压输出信号；利用全部L个基带回波脉冲信号在所述第z个距离单元上的脉压输出信号，得到所述第z个距离单元上的脉压输出组合信号；利用所述第z个距离单元上的脉压输出组合信号，估计得到所述第z个距离单元上的目标的发射方位角、发射俯仰角及接收俯仰角的粗估计值；其中，z取1到Z之间的所有整数值，Z为所述双基地MIMO雷达可探测的目标的最大跨越距离门数，l取1到L之间的所有整数值；步骤3，对于起始距离单元上的P个目标中的每一目标，利用该目标的发射方位角、发射俯仰角及接收俯仰角的粗估计值以及所述第z个距离单元上的Q个目标的发射方位角、发射俯仰角及接收俯仰角的粗估计值，确定该目标跨越的距离单元数；其中，P为所述起始距离单元上的目标个数，Q为所述第z个距离单元上的目标个数，P和Q为正整数；步骤4，对于所述起始距离单元上的P个目标中的每一目标，利用步骤3中得到的该目标所跨越的距离单元数，估计得到发射机发射的L个脉冲信号中的第m个脉冲信号所在的距离单元，并利用所述第m个脉冲信号所在的距离单元上的参考信号，对所述L个基带回波脉冲信号中对应的第m个基带回波脉冲信号进行脉冲压缩处理，得到所述第m个基带回波脉冲信号对应的脉压输出信号，进而根据全部L个基带回波脉冲信号对应的脉压输出信号，得到该目标对应的脉压输出信号，利用该目标对应的脉压输出信号估计得到该目标的发射方位角、发射俯仰角、接收俯仰角以及多普勒频率；其中，m取1到L之间的所有整数值；步骤5，对于所述起始距离单元上的P个目标中的每一目标，利用步骤4中得到的该目标的发射方位角、发射俯仰角、接收俯仰角，确定该目标的坐标信息，以及，利用步骤4中得到的该目标的多普勒频率，确定该目标的速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述利用全部L个基带回波脉冲信号在所述第z个距离单元上的脉压输出信号，得到所述第z个距离单元上的脉压输出组合信号，包括：对于全部L个基带回波脉冲信号中的每一基带回波脉冲信号，对其在所述第z个距离单元上的脉压输出信号进行按列矢量化操作，得到对应的矢量化后的脉压输出信号；将全部L个基带回波脉冲信号对应的矢量化后的脉压输出信号，按对应的基带脉冲信号的顺序组合后，即得到所述第z个距离单元上的脉压输出组合信号；其中，所述第z个距离单元上的脉压输出组合信号的表达式为：yz＝[y1z，y2z,…，ylz，…，yLz]，yz表示所述第z个距离单元上的脉压输出组合信号，ylz表示L个基带回波脉冲信号中的第l个基带回波脉冲信号对应的矢量化后的脉压输出信号。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤3具体包括如下子步骤：(3a)对于起始距离单元上的P个目标中的每一