[发明专利]一种适用于连续波周界监视雷达的多目标参数测量方法

摘要

本发明公开了一种适用于连续波周界监视雷达的多目标参数测量方法，属于信号处理技术，具体涉及连续波雷达的频谱修正、多目标配对和参数测量方法。提供一种方法，解决差拍操作带来的距离速度耦合问题；解决“距离‑多普勒”域(RD域)数据的频谱修正，以便能实现高精度的测距测速；在多目标情形下能够准确进行目标配对。针对连续波周界监视雷达，提供了一种高效、高精度的多目标距离、速度测量算法；在频谱细化方面，突破了传统频谱细化或校正操作只在一维距离频谱进行的限制，对于测速精度的提高没有一味依赖于增加FFT点数或者距离谱的细化，而是同时充分利用MTD的结果，这样就提高了算法的效率和信息的利用率。

主权项

一种适用于连续波周界监视雷达的多目标参数测量方法，该方法包括：步骤1：获得雷达回波信号数据，对上、下扫频段分别进行差拍、快时间域FFT、杂波抑制、慢时间域相参积累、线性检波、恒虚警检测、点迹凝聚操作，得到回波信号上、下扫频对应的距离‑多普勒域数据和目标检测的结果；设在检测和凝聚操作后，上扫频得到M个检测点，i＝1,2,…,M；下扫频得到N个检测点，j＝1,2,…,N；步骤2：分别根据上、下扫频的每一个检测点的目标检测结果在距离‑多普勒域数据上进行差拍频谱的频域增采样细化和模糊多普勒频谱的比值校正，通过检测点信息的二维联合修正得到对应于上、下扫频的两组检测点的精确信息；经过修正后的上、下扫频的检测结果分别记为两组向量{accTarUp1,…,accTarUpi,…,accTarUpN}、{accTarDown1,…,accTarDownj,…,accTarDownM}，每个向量包含以下分量：修正后的差拍频率，分别记为模糊速度，分别记为回波幅值，分别记为Amp+、Amp‑；即：accTarUpi=fb+(i)VelMTD+(i)Amp+(i)i=1,...,NaccTarDownj=fb-(j)VelMTD-(j)Amp-(j)j=1,...,M;]]>步骤3：目标匹配；根据步骤2中得到的两个检测结果集合，对每一种(accTarUpi,accTarDownj)组合计算对应的目标速度，计算方法为：vMat(i,j)=λ4(fb-(j)-fb+(i))]]>形成速度矩阵vMat，维度为M×N；步骤4：设定适用场景下的目标可能出现的最大速度vmax,如果vMat(i,j)＞vmax,则表示上扫频部分的第i个检测点不可能与下扫频部分的第j个检测点配对，剔除该种配对组合；步骤5：计算最大不模糊速度fzvmax，计算方法为：fzvmax=λ2Tm]]>λ为波长，Tm为扫频周期；步骤6：保留符合下面条件的配对目标；abs(VelMTD+-VelMTD-)<ϵ1]]>abs(VelMTD+-VelMTD-)>fzvmax-ϵ2]]>其中ε1、ε2为根据实际情况设定的正阈值，abs(·)表示取绝对值；步骤7：对步骤3中vMat的每个元素求模糊值fzv(i,j)，形成模糊速度矩阵fzv；若则做模糊速度修正：fzv(i,j)＝fzv(i,j)‑fzvmax；将该模糊值fzv(i,j)与的均值做差得到差值diff，保留符合下面条件的配对目标；abs(diff)＜ε3abs(diff)＞fzvmax‑ε4ε3、ε4为根据实际情况设定的正阈值；步骤8：剩下的配对目标为匹配目标，通过下面的公式计算其距离和速度：R=cTm4Bfb++fb-2;v=λ4(fb--fb+)+Δv]]>其中，R为距离，v为速度，c为光速；B为扫频带宽，Δv为速度修正量。