[发明专利]一种调频连续波测速测距方法

摘要

本发明涉及一种调频连续波测速测距方法，包括：步骤S1，向N个目标发射一个频率随一个组合波形调制信号变化的调频连续波信号，并获得一个相应的差拍信号；步骤S2，对周期T_Ta和周期T_Tb内的差拍信号进行快时间域的一维FFT处理，以提取出周期T_Ta和周期T_Tb内所述N个目标所对应的谱峰频率；步骤S3，计算获得周期T_Ta和周期T_Tb内对应的距离速度矩阵；步骤S4完成多目标的关联匹配，以获得各个所述目标所对应的距离r和无模糊不精确速度v；步骤S5，计算获得每个所述目标所对应的有模糊精确速度v_a‑pre；以及步骤S6，计算获得每个所述目标所对应的无模糊精确速度v_pre。本发明利用改善的调制信号并结合二维FFT的方法，从而可以在较低FFT点数下，实现高精度测距测速的目的。

主权项

一种调频连续波测速测距方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1，通过雷达向N个目标发射一个频率随一个组合波形调制信号变化的调频连续波信号，并获得一个相应的差拍信号，其中，所述组合波形调制信号在一个周期T内包括：顺序排列的一个周期为T_Ta的第一三角波、一个周期为T_Tb的第二三角波以及L个完全相同的周期为T_s的调频锯齿波；所述差拍信号在一个所述周期T内划分为以下区域：与所述第一三角波对应的一个频率为正的第一上调频差拍信号S_bau(t)和一个频率为负的第一下调频差拍信号S_bad(t)、与所述第二三角波对应的一个频率为正的第二上调频差拍信号S_bbu(t)和一个频率为负的第二下调频差拍信号S_bbd(t)，以及与所述调频锯齿波对应的L个第三调频差拍信号S_bsu1(t)、S_bsu2(t)、……S_bsuL(t)；步骤S2，分别对一个所述周期T_Ta内的所述第一上调频差拍信号S_bau(t)和第一下调频差拍信号S_bad(t)以及一个所述周期T_Tb内的第二上调频差拍信号S_bbu(t)和第二下调频差拍信号S_bbd(t)进行快时间域的一维FFT处理，以分别获得相应的距离频域差拍信号，并分别对各个所述距离频域差拍信号进行目标检测，以分别提取出在一个所述周期T_Ta内所述N个目标所对应的谱峰频率集合C_Tau(f)、C_Tad(f)以及一个所述周期T_Tb内所述N个目标所对应的谱峰频率集合C_Tbu(f)、C_Tbd(f)；步骤S3，对所述谱峰频率集合C_Tau(f)、C_Tad(f)进行频率配对，并计算获得在一个所述周期T_Ta内的所有频率对所对应的第一距离速度矩阵C_Ta(r，v)，对所述谱峰频率集合C_Tbu(f)、C_Tbd(f)进行频率配对，并计算获得在一个所述周期T_Tb内的所有频率对所对应的第二距离速度矩阵C_Tb(r，v)；步骤S4，将所述第一距离速度矩阵C_Ta(r，v)中的每个元素(r_ij,v_ij)分别与所述第二距离速度矩阵C_Tb(r，v)中的各个元素(r_i’j’,v_i’j’)进行关联判断，以获得各个所述目标所对应的距离r和无模糊不精确速度v；步骤S5，根据每个所述目标所对应的距离r和无模糊不精确速度v，确定与每个所述目标对应的所述周期T_Tb内所述第二上调频差拍信号S_bbu(t)所对应的所述距离频域差拍信号的距离单元P_Tbu；分别对L个所述周期T_s内的所述第三调频差拍信号S_bsu1(t)、S_bsu2(t)、……S_bsuL(t)进行快时间域的一维FFT处理，以分别获得相应的距离频域差拍信号S_bsu1(f)、S_bsu2(f)、……S_bsuL(f)，然后在每个所述距离单元P_Tbu对该L个距离频域差拍信号S_bsu1(f)、S_bsu2(f)、……S_bsuL(f)进行慢时间域的一维FFT处理，以提取出相应的谱峰位置，并根据所述谱峰位置计算获得每个所述目标所对应的有模糊精确速度v_a‑pre；以及步骤S6，根据每个所述目标所对应的距离r，计算获得每个所述目标在L个所述周期T_s内所对应的无模糊速度V_unam，利用每个所述目标所对应的无模糊不精确速度v和无模糊速度V_unam，计算获得每个所述目标所对应的模糊周期数n，利用每个所述目标所对应的无模糊速度V_unam和模糊周期数n，对每个所述目标所对应的有模糊精确速度v_a‑pre进行解模糊，以获得每个所述目标所对应的无模糊精确速度v_pre。