[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

技術領域

本發明涉及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。

背景技術

相對于脈沖雷達，線性調頻連續波(linear?frequency?modulation?continuous?wave，LFMCW)雷達更容易實現高的距離分辨率。同時，它還具有無測距盲區、發射功率低、抗截獲能力強、易實現設備的小型化和輕量化等優點，這些都使得線性調頻連續波雷達在以民用和軍用中獲得了廣泛的關注。

但線性調頻連續波雷達存在嚴重的距離-速度耦合問題，通常發射三角波波形，利用正、負斜率下運動目標耦合距離關于真實距離鏡像的特點，完成對目標真實距離和速度的解算。但在多目標環境中，存在目標間配對難的問題。目前，解決該問題常用的方法包括：基于頻譜面積的配對法、基于MTD速度的配對法和變發射周期的配對方法。其中，頻譜面積法對于譜特征相近的目標難以正確配對；MTD速度法對于模糊速度相近的目標，也容易出現配對錯誤；變周期配對法理論上較為理想，但存在難以工程實現的缺點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供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，實現線性調頻連續波雷達在多目標場合下的高可靠性和準確性的距離速度解耦合。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

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。

其中，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。

其中，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，