[發明專利]一種外輻射源雷達距離徙動補償的快速實現方法

有效

• 申請號: 201410306628.4
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104062640A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 單濤;陶然;馮遠;張志鵬
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種外輻射源雷達距離徙動補償的快速實現方法，包括以下步驟：

步驟一，信號分段

根據系統需求得到雷達設計參數，確定信號分段數N和計算時延點數Nr，對回波信號和直達波信號進行分段處理。

對總長度為f_sT_s的一維直達波信號采用等長分段方式分段，把包含f_sT_s/N個采樣點的每一段依次存為矩陣的一行構成N行f_sT_s/N列的二維矩陣，之后再在二維矩陣的每一行的末尾補上Nr個零值，構成N行f_sT_s/N+Nr列的二維矩陣，即N行M列的矩陣，記為r(n,m)(n＝1,2...,N,m＝1,2...,M)；其中f_s表示外輻射源雷達系統中，接收到的信號經過A/D采樣及數字下變頻后的基帶采樣率；T_s表示相參積累時間；

對總長度為f_sT_s的一維回波信號采用重疊方式分段，構成N行M列的二維矩陣，記為e(n,m)，每一行數據包括一段之中等長部分f_sT_s/N個采樣點和重疊部分Nr個采樣點，每一段依次存為矩陣的一行，共N行；

記直達波和回波二維矩陣的行為快時間維，列為慢時間維；

步驟二，快時間維FFT

將重構后的直達波和回波二維信號進行快時間維FFT，分別變換至快時間維頻域，可以用下式表示：

R(n,k)＝FFT[r(n,m)]；

E(n,k)＝FFT[e(n,m)]；

其中r(n,m)表示直達波信號二維矩陣，e(n,m)表示回波信號二維矩陣，m表示快時間維時域每一行的采樣點順序，n表示慢時間維時域每一列的采樣點順序；R(n,k)表示直達波二維信號變換到快時間維頻域的信號，E(n,k)表示回波二維信號變換到快時間維頻域的信號，k表示快時間維頻域每一行的采樣點順序；

步驟三，共軛相乘

將上一步得到的回波矩陣和直達波矩陣在快時間維頻域共軛相乘，即每一行共軛相乘，實現頻域的匹配濾波，公式如下式所示：

C(n,k)＝R(n,k)·E^*(n,k)；

C(n,k)表示直達波與回波矩陣每一行共軛相乘的結果二維矩陣；

步驟四，慢時間維低通濾波下抽取

設低通濾波器系數的長度為P，系數為h(i)，抽取倍數為D，則濾波后信號C_fir(n,k)可以表示為：

Cfir(n,k)=Σi=0P-1C(n-i,k)h(i);]]>

其中當n-i＜0或n-i+1-P>0時，C(n-i,k)＝0；抽取之后的信號C_D(n_D,k)可以表示為：

C_D(n_D,k)＝C_fir(n_DD,k)；

其中n_D表示抽取之后慢時間維的采樣點順序，即列的采樣點順序，其滿足n_DD≤N；

步驟五，慢時間維CZT變換

慢時間維CZT變換如下式所示：

C_czt(f_d,k)＝CZT[C_D(n_D,k)]；

其中C_czt(f_d,k)表示C_D(n_D,k)經過CZT變換之后的二維矩陣，其中包含了目標的多普勒信息，f_d表示慢時間維頻域的采樣點順序；

步驟六，快時間維IFFT

快時間維IFFT變換如下式所示：獲取目標的距離信息，得到C(f_d,τ)。

C(f_d,τ)＝IFFT[C_czt(f_d,k)]

其中C(f_d,τ)表示C_czt(f_d,k)經過IFFT變換之后的互模糊函數結果二維矩陣，τ表示IFFT變換之后快時間維時域的采樣點順序；

步驟七，目標檢測

根據系統需求，選擇合適的后續處理算法，對上一步得到的包含運動目標距離信息和多普勒信息的二維數據進行處理，得到目標的距離和速度信息。