[發明專利]基于線性調頻連續波的雷達目標長時間積累檢測方法

有效

• 申請號: 201710033912.2
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106646447B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 龍希
• 申請（專利權）人: 武漢雷博合創電子科技有限公司;中公智聯（北京）科技有限公司
• 主分類號: G01S13/58
• 分類號: G01S13/58
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 溫子云;仇蕾安

本發明公開了一種基于線性調頻連續波的雷達目標長時間積累檢測方法，首先根據待搜索目標的運動模型確定待搜索空間；發射線性調頻連續波信號，對接收的雷達目標回波進行去調頻處理，獲得去調頻后的目標回波；對去調頻后的目標回波，沿快時間維度做FFT變換，得到慢時間?快時間頻域的回波信號；對于該回波信號，針對待搜索空間中的每一個機動參數矢量，進行相參積累，獲得評估值；利用這些評估值進行門限判決。本發明通過長時間相參積累，能夠在發射機功率有限的條件下，有效提高目標積累后的信噪比，進而提高目標的檢測性能。

技術領域

本發明涉及雷達信號處理技術領域，具體涉及一種基于線性調頻連續波的雷達目標長時間積累檢測方法。

背景技術

調頻連續波(FMCW)是目前探測雷達采用的一種主流技術方法。它是通過對連續發射的信號進行頻率調制，從獲得回波信號的相位差中提取距離及目標物性等信息的雷達體制，將傳統脈沖時域反射雷達的寬帶時域觀測改變為窄帶頻域觀測，提供了豐富而穩定的時間、幅度、頻率、相位、極化等信息，具備了超強的抗干擾能力；將瞬態大功率觀測變化為分頻點相對小功率發射，提高了雷達遠距離高分辨探測的能力。調頻方法是其區別于脈沖時域雷達的關鍵，也是其技術方法進步的基點。目前發展了多種調頻方式，主要有線性調制和正弦調制。其中線性調頻方式已經衍生出多種方法，通過快速傅里葉變換(FFT)處理使得其能夠對較大范圍的陣列掃描得到較準確的距離信息和物性。因此，線性調頻連續波(LFMCW)雷達已成為調頻連續波雷達技術發展的主流。空氣介質中的線性調頻連續波(LFMCW)雷達有著低發射功率、高接收靈敏度、高距離分辨率和結構簡單等突出技術特點，不存在距離盲區，具有比脈沖雷達更強的目標辨別、抗背景雜波及抗干擾等能力，近年來在軍事和民用方面都得到了較快的發展。在實際應用中的主要技術優勢在于：(1)設備小型化。LFMCW最大優點是其在一定作用距離內的發射功率相對較小，且信號調制很容易在小型的固態發射機中實現；(2)成像快速。通過集成FFT的數字信號處理器對頻率信息進行處理，可實時完成從LFMCW系統中提取距離信息；(3)抗干擾強。LFMCW的信號頻帶較窄，可以通過變化工作頻帶防止被空間中其他的電磁波干擾。

然而，目前的LFMCW雷達目標探測算法均以單脈沖信號去調頻處理為基礎，通過單脈沖回波信號與發射信號之間的頻率差來檢測目標，進而獲得目標的距離和速度等信息。然而，上述方法的性能主要依賴于回波信號的信噪比。當信噪比較低時，湮沒在噪聲中的信號經過去調頻處理后將難以被檢測到，目標信息的獲取更無從談起。因此，在低信噪比條件下，如何考慮目標在多個脈沖之間的變化規律，將目標在多脈沖間的能量有效的積累起來，提高目標回波的信噪比，進而提高目標的檢測概率，獲得目標的精確物理參數，是現在LFMCW雷達信號處理的一大難題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于線性調頻連續波的雷達目標長時間積累檢測方法，該方法通過長時間相參積累，能夠在發射機功率有限的條件下，有效提高目標積累后的信噪比，進而提高目標的檢測性能。得益于相參積累的高信噪比和高分辨率，本發明能夠進一步精確估計目標的運動參數，提供目標的實時距離和速度等信息。

為了解決上述技術問題，本發明是這樣實現的：

一種基于線性調頻連續波的雷達目標長時間積累檢測方法，包括如下步驟：

步驟1、根據待搜索目標的運動模型確定待搜索空間；該待搜索空間包括L個待搜索的機動參數矢量α_i,i＝1,2,…,L；

步驟2、發射線性調頻連續波信號，對接收的雷達目標回波進行去調頻處理，獲得去調頻后的目標回波；

步驟3、對去調頻后的目標回波，沿快時間維度做FFT變換，得到慢時間-快時間頻域的回波信號；