[發(fā)明專利]基于組合波形的旋翼無人機復雜環(huán)境防碰撞系統(tǒng)信號處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610723158.0
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN107783112A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設計）人: 田雨農(nóng);王鑫照
• 申請（專利權）人: 大連樓蘭科技股份有限公司
• 主分類號: G01S13/93
• 分類號: G01S13/93
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙)21235
• 代理人: 李猛

1.一種基于組合波形的旋翼無人機復雜環(huán)境防碰撞系統(tǒng)信號處理方法，其特征在于，所述組合波形是三角波調制的FMCW信號及恒頻波調制的CW信號組合而成的波形，第一段為三角波，第二段為恒頻波；

所述信號處理方法包括以下步驟：

S1.對各段波形，將A/D采集到的IQ數(shù)據(jù)，進行時頻的FFT變換，將時域數(shù)據(jù)轉換成頻率數(shù)據(jù)；

S2.將各段波形FFT變換后的復數(shù)模值做門限檢測CFAR，輸出過門限點位置，根據(jù)過門限的點計算其對應的頻率值，并由此得到對應點上的頻率矩陣，同時計算出恒頻段過門限點對應的相位值，并由此得到對應點上的相位矩陣；

S3.對于恒頻波，計算得到速度矩陣；而對于三角波，其上掃頻頻率矩陣和下掃頻對應的頻率矩陣，兩兩進行配對計算距離和速度，并由此得到距離矩陣和速度矩陣。

2.如權利要求1所述的基于組合波形的旋翼無人機復雜環(huán)境防碰撞系統(tǒng)信號處理方法，其特征在于，具有步驟：S4.通過恒頻波的速度矩陣和三角波獲得速度矩陣進行多目標的真實速度匹配以及查找，同時獲得多目標的真實距離。

3.如權利要求2所述的基于組合波形的旋翼無人機復雜環(huán)境防碰撞系統(tǒng)信號處理方法，其特征在于，具有步驟：S5.計算多目標的方位角。

4.如權利要求1所述的基于組合波形的旋翼無人機復雜環(huán)境防碰撞系統(tǒng)信號處理方法，步驟S1的特征方法是：對通道1中的第一段三角波FMCW上掃頻段和第二段三角波FMCW下掃頻段、第三段恒頻波CW1段，通道2中的恒頻波CW2段，去除前部分數(shù)據(jù)點，根據(jù)數(shù)據(jù)點數(shù)選擇進行適當點數(shù)的FFT變換，進行時頻變化，將時域數(shù)據(jù)轉換成頻域數(shù)據(jù)。

5.如權利要求1所述的基于組合波形的旋翼無人機復雜環(huán)境防碰撞系統(tǒng)信號處理方法，步驟S2的特征方法是：設通道1中，三角波上掃頻過門限的點數(shù)有n1個，其對應的位置矩陣為N_{_up}＝[a₁,a₂,…a_n1]，計算頻率值并由此得到對應點上的頻率矩陣F_{_up}＝[f_a1,f_a2,…f_an1]，其中：f_s為采樣率，M為FFT變換的點數(shù)，N為位置點；三角波下掃頻過門限的點數(shù)有n2個，其對應的位置矩陣為N_{_down}＝[b₁,b₂,…b_n2]，計算得到的頻率矩陣為F_{_down}＝[f_b1,f_b2,…f_bn2]；恒頻段過門限的點數(shù)有n3個，其對應的位置矩陣為N_{_cw1}＝[c₁,c₂,…c_n3]，計算得到的頻率矩陣為F_{_cw1}＝[f_c1,f_c2,…f_cn3]，同時假設峰值點對應的FFT變換后的復數(shù)據(jù)為a_cw1+1j*b_cw1，其相位根據(jù)公式計算得到，設其過門限的點對應的相位矩陣為ψ_CW1＝[ψ_c1,ψ_c2,…ψ_cn3]；通道2中恒頻段過門限的點數(shù)與通道1中過門限點的點數(shù)相同也為n3個，其對應的位置矩陣為N_{_cw2}＝[c₁,c₂,…c_n3]，計算得到的頻率矩陣為F_{_cw2}＝[f_c1,f_c2,…f_cn3]，其對應的相位矩陣為ψ_CW2＝[ψ′_c1,ψ′_c2,…ψ′_cn3]；其中：a表示I路的數(shù)據(jù)值，b表示Q路的數(shù)據(jù)值，即I+jQ的意思，a_cw1表示在a+j*b組成的數(shù)組中，過門限的峰值點對應的坐標為cw1，b_cw1表示在a+j*b組成的數(shù)組中，過門限的峰值點對應的坐標為cw1，若過門限的位置點等于1，直接剔除該位置點。