[發明專利]一種基于三周期調頻連續波相參雷達距離速度去耦合方法

無效

• 申請號: 201410442949.7
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN104155649A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 鄭遠;溫博
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: G01S13/34
• 分類號: G01S13/34
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

1.一種基于三周期調頻連續波相參雷達距離速度去耦合方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟1、雷達依次連續發射三種不同周期的調頻連續波信號，并且每種周期的調頻連續波信號均連續發射L次，其中L為相參積累周期數；其次，雷達對三種不同周期的調頻連續波信號與對應的接收回波信號之間的差拍信號分別進行模數轉換，得到三個周期下的數字差拍信號；

步驟2、對三個周期下的數字差拍信號各自依次進行一維FFT處理以及二維MTD處理，得到三幅不同周期下的耦合距離-模糊速度圖像；

步驟3、以三幅耦合距離-模糊速度圖像下耦合距離誤差最小為準則，對三幅耦合距離-模糊速度圖像中的同一目標進行關聯；

步驟4、以三周期下多普勒頻率二次均方差最小為準則，對經過步驟3關聯形成的同一目標進行速度解模糊，得到該目標的真實速度；

步驟5、根據線性調頻連續波雷達運動目標的距離-速度耦合關系，從耦合距離中解算出該目標的真實距離。

2.根據權利要求1所述的一種基于三周期鋸齒波的調頻連續波相參雷達運動目標距離速度去耦合方法，其特征在于：所述步驟1中，三種不同周期具體要求為：使得小于雷達最大設計多普勒頻率的任意回波多普勒都至少能被兩個不同的發射周期所解析。

3.根據權利要求1所述的一種基于三周期鋸齒波的調頻連續波相參雷達運動目標距離速度去耦合方法，其特征在于：所述步驟3具體包括以下步驟：

(3-1)設共有N個目標，其在兩幅耦合距離-模糊速度圖像中的耦合距離分別為R_1i、R_2j，其中i代表一副耦合距離-模糊速度圖像中的目標編號，j代表另一副耦合距離-模糊速度圖像中的目標編號；定義誤差矩陣Δ，

Δ=Δ11Δ12...Δ1NΔ21Δ22...Δ2N......Δij...ΔN1ΔN2...ΔNN]]>

其中，Δ_ij＝|R_1i-R_2j|，N為正整數；

(3-2)設定初始誤差矩陣Δ⁽⁰⁾＝Δ，判斷是否存在minΔ⁽⁰⁾≤R_TH，若存在，則認為一幅耦合距離-模糊速度圖像中的目標i與另一幅圖像中的目標j是同一個目標；其中，R_TH為設定的耦合距離關聯門限；

(3-3)將誤差矩陣Δ⁽⁰⁾中第i行與第j列刪除，得到新的誤差矩陣Δ⁽¹⁾，在此進行判斷：如果minΔ⁽¹⁾＞R_TH，則完成對同一目標的關聯；如果minΔ⁽¹⁾≤R_TH，則轉入步驟(3-2)進行下一次與耦合距離關聯門限R_TH的判斷。

4.根據權利要求1所述的一種基于三周期鋸齒波的調頻連續波相參雷達運動目標距離速度去耦合方法，其特征在于：所述步驟4具體包括以下步驟：

(4-1)列舉目標的所有可能多普勒頻率值：

fdk=Fdk+mTk,-M≤m≤M,k=1,2,3;]]>

式中，T_k為第k個周期，F_dk為第k個周期下所測的模糊多普勒頻率；m為多普勒模糊周期數，M為最大模糊周期數；

(4-2)定義目標的平均多普勒

f‾d=13Σk=13fdk]]>

式中，r、p、q分別是不同的模糊周期數，其值在-M與M之間。

(4-3)通過最小均方差解算目標的真實速度

定義第j個多普勒脈沖串C_d：

Cd=13Σk=13(fdk-f‾d)2;]]>

在上式中，使得C_d最小的為最佳多普勒頻率，也就是目標的真實多普勒頻率，進而得到目標的真實徑向速度v為：

v=λf‾d/2]]>

式中，λ為發射的調頻連續波信號波長。