[发明专利]一种基于速度搜索的运动目标测速方法

说明书

本发明公开了一种基于速度搜索的运动目标测速方法。本发明方法首先构建基于速度搜索的运动目标测速系统，所构建的系统包括：雷达回波获取模块、回波信号处理模块、相参积累模块和目标径向速度计算模块，通过雷达回波获取模块获取目标的雷达反射回波，回波信号处理模块对雷达反射回波进行距离走动校正和脉冲压缩，相参积累模块对脉冲压缩后回波进行相参积累，目标径向速度计算模块计算目标的径向速度。本发明方法提供了一种不依赖目标多普勒频率解算的运动目标速度测量方法，具有适用范围广的优点。

技术领域

本发明涉及一种运动目标测速方法，特别是一种基于速度搜索的运动目标测速方法。

背景技术

雷达对运动目标速度的测量一般依据回波的多普勒频率f_d与径向速度v和发射信号波长λ的关系但是此方法的前提是能够通过一定的方法获得目标的多普勒频率。在实际的雷达应用中，目标的运动速度极有可能较大，使得通过测量多普勒频率来获得目标速度的传统方法受到一定限制。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于速度搜索的运动目标测速方法，解决现有依据多普勒频率的测速方法目标速度适应范围较窄的问题。本发明所述基于速度搜索的运动目标测速方法，包括如下步骤：

(1)搭建基于速度搜索的运动目标测速系统；

(2)雷达回波获取模块获取目标的雷达反射回波；

(3)回波信号处理模块对雷达反射回波进行距离走动校正和脉冲压缩；

(4)相参积累模块对脉冲压缩后回波进行相参积累；

(5)目标径向速度计算模块计算目标的径向速度。

进一步地，所述步骤(1)中，基于速度搜索的运动目标测速系统，包括：雷达回波获取模块、回波信号处理模块、相参积累模块和目标径向速度计算模块。

进一步地，所述雷达回波获取模块用于获取目标的雷达反射回波；所述回波信号处理模块用于对雷达反射回波进行距离走动校正和脉冲压缩；所述相参积累模块用于对脉冲压缩后回波进行相参积累；所述目标径向速度计算模块用于计算目标的径向速度。

进一步地，所述步骤(2)中，脉冲雷达系统按照一定的脉冲重复周期(PRT)依次发射载频为f_c的信号，所述雷达回波获取模块按照脉冲雷达系统发射信号的时间顺序依次接收雷达反射回波信号，并按照雷达应用场景，对连续的N_int条回波编为一组；该组雷达回波记为回波数据矩阵；其中n为雷达接收回波的组内编号，是小于N_int的自然数；t_τ为单条回波采样的时间序列，即所谓的快时间。

进一步地，所述步骤(3)中，所述回波信号处理模块首先以间隔的一组m个速度搜索值完成距离频域-方位时域距离走动校正因子C(i，n，m)的生成，其所使用的公式如下：

其中，j为虚数单位；i为不大于回波距离向快速傅里叶变换(FFT)点数N_RFFT的正整数，f_i为回波数据在距离频域所对应的一组频点数，V_m为m个速度搜索值，PRF为雷达所使用的脉冲重复频率。

上式中，f_i的计算所使用的公式如下：

其中，F_s为雷达接收回波所使用的复采样率。

然后，回波信号处理模块对回波数据矩阵沿距离向做FFT运算，并对其与距离走动校正因子相乘后的结果做距离向快速傅里叶逆变换(IFFT)，完成雷达反射回波的距离走动校正和脉冲压缩，结果记为R(i，n，m)。