[發(fā)明專(zhuān)利]基于DSP的雷達(dá)目標(biāo)跟蹤識(shí)別器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910068820.3
• 申請(qǐng)日: 2009-05-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101561501A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何宏;張寶峰;劉芳;李麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S13/66
• 分類(lèi)號(hào): G01S13/66;G01S7/02
• 代理公司: 天津佳盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李益書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于DSP的雷達(dá)目標(biāo)跟蹤識(shí)別器。

背景技術(shù)

運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤是對(duì)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，提取，識(shí)別和跟蹤，獲得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如位置，速度，加速度等，從而進(jìn)行進(jìn)一步處理和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的行為理解，以完成更高一級(jí)的任務(wù)。

隨著雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展，毫米波雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別已經(jīng)成為現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。毫米波雷達(dá)的功能不僅僅有常規(guī)檢測(cè)、定位、搜索和跟蹤，還包括其它一系列新的先進(jìn)功能，例如目標(biāo)成像、識(shí)別、地形測(cè)繪等。毫米波雷達(dá)通常是發(fā)射和接收寬帶信號(hào)，經(jīng)過(guò)一定的信號(hào)處理方法從目標(biāo)回波信號(hào)中提取信息，并以此信息判斷不同目標(biāo)之間的差異性，從而識(shí)別出感興趣的目標(biāo)來(lái)。

現(xiàn)有的雷達(dá)系統(tǒng)，當(dāng)被跟蹤目標(biāo)發(fā)生機(jī)動(dòng)，即目標(biāo)速度的大小和方向發(fā)生變化時(shí)，如果用一般的跟蹤算法跟蹤機(jī)動(dòng)目標(biāo)會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。由于受到數(shù)字信號(hào)處理器(Digital?Signal?Processor，DSP)處理能力的限制，一個(gè)雷達(dá)信號(hào)處理機(jī)的功能往往要許多個(gè)板級(jí)子系統(tǒng)接力才能完成，一些需要大運(yùn)算量的運(yùn)算功能模塊，例如，進(jìn)行快速傅里葉變換(FFT)和復(fù)數(shù)乘法時(shí)，在系統(tǒng)中通常還需要采用專(zhuān)用的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)才能滿(mǎn)足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)要求。

當(dāng)前，迫切需要開(kāi)發(fā)出一種雷達(dá)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)快速、實(shí)時(shí)地對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和跟蹤，增強(qiáng)雷達(dá)的目標(biāo)識(shí)別性能，且無(wú)需另外采用專(zhuān)用芯片。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于DSP的雷達(dá)目標(biāo)跟蹤識(shí)別器，可以實(shí)現(xiàn)快速、實(shí)時(shí)地對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和跟蹤，增強(qiáng)雷達(dá)的目標(biāo)識(shí)別性能，且無(wú)需另外采用專(zhuān)用芯片，有利于降低生產(chǎn)成本，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。

為此，本發(fā)明提供了一種基于DSP的雷達(dá)目標(biāo)跟蹤識(shí)別器，包括：

發(fā)射機(jī)，用于產(chǎn)生連續(xù)的高頻信號(hào)，并傳送給外接的發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)送，且同時(shí)直接耦合傳送給接收機(jī)；

接收機(jī)，用于接收發(fā)射機(jī)所發(fā)送的高頻信號(hào)在遇到雷達(dá)目標(biāo)后形成的回波信號(hào)，將該回波信號(hào)與發(fā)射機(jī)直接耦合傳送的本振信號(hào)進(jìn)行混頻，獲得模擬的差頻信號(hào)并傳送給數(shù)據(jù)采集單元；

數(shù)字信號(hào)采集單元，用于實(shí)時(shí)接收接收機(jī)所輸出的模擬的差頻信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后實(shí)時(shí)傳送給數(shù)字信號(hào)處理器；

數(shù)字信號(hào)處理器，用于接收數(shù)字信號(hào)采集單元所傳送的數(shù)字差頻信號(hào)，并進(jìn)行快速傅里葉變換FFT，獲得差頻信號(hào)的功率譜，根據(jù)差頻信號(hào)的功率譜的位置，獲得雷達(dá)目標(biāo)的徑向距離。

優(yōu)選地，所述連續(xù)的高頻信號(hào)為采用線性調(diào)頻方式所生成的無(wú)線電波信號(hào)。

優(yōu)選地，所述連續(xù)的高頻信號(hào)為采用對(duì)稱(chēng)三角波線性調(diào)頻方式所生成的無(wú)線電波信號(hào)。

優(yōu)選地，所述接收機(jī)包括有接收天線和混頻器，其中，

所述接收天線，用于接收發(fā)射機(jī)所發(fā)送的高頻信號(hào)在遇到雷達(dá)目標(biāo)后形成的回波信號(hào)；

所述混頻器，與接收天線、發(fā)射機(jī)相連接，用于將所述回波信號(hào)與發(fā)射機(jī)直接耦合傳送的本振信號(hào)進(jìn)行混頻，獲得模擬的差頻信號(hào)并傳送給數(shù)據(jù)采集單元。

優(yōu)選地，所述數(shù)字信號(hào)采集單元包括有：信號(hào)接收子單元和模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器，其中，

所述信號(hào)接收子單元，與接收機(jī)相連接，用于實(shí)時(shí)接收接收機(jī)所輸出的模擬的差頻信號(hào)；

模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器，與信號(hào)接收子單元相連接，用于將接收機(jī)所輸出的模擬的差頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字差頻信號(hào)。

優(yōu)選地，所述模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器所具有的信號(hào)采樣頻率為10MHz，其具有的動(dòng)態(tài)范圍為60～90dB，其具有的數(shù)據(jù)分辨率為14位。

優(yōu)選地，所述信號(hào)接收子單元和模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器之間還設(shè)置有信號(hào)濾波放大器，用于對(duì)模擬的差頻信號(hào)進(jìn)行放大和濾波。

優(yōu)選地，所述模數(shù)AD轉(zhuǎn)換器還外接有一個(gè)先進(jìn)先出FIFO存儲(chǔ)器，用于對(duì)差頻信號(hào)所轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。

優(yōu)選地，所述數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)數(shù)字差頻信號(hào)進(jìn)行的快速傅里葉變換FFT為加窗FFT。

由以上本發(fā)明提供的技術(shù)方案可見(jiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供了一種基于DSP的雷達(dá)目標(biāo)跟蹤識(shí)別器，可以實(shí)現(xiàn)快速、實(shí)時(shí)地對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和跟蹤，增強(qiáng)雷達(dá)的目標(biāo)識(shí)別性能，且無(wú)需另外采用專(zhuān)用芯片，有利于降低生產(chǎn)成本，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的一種基于DSP的雷達(dá)目標(biāo)跟蹤識(shí)別器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的一種基于DSP的雷達(dá)目標(biāo)跟蹤識(shí)別器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式