[發明專利]基于梯形連續波的雷達測速測距方法

在審

• 申請號: 201711356001.X
• 申請日: 2017-12-16
• 公開（公告）號: CN108120975A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 文珺;王偉偉;許京偉
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01S13/42
• 分類號: G01S13/42;G01S13/58
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 朱志寬

本發明公開了一種基于梯形連續波的雷達測速測距方法，用于測量多個目標相對雷達的速度和距離，其步驟包括：雷達發射梯形連續波信號，所述梯形連續波包括正線性調頻段波形、點頻段波形和負線性調頻段波形；雷達回波解調后，確定所有待測目標的實際速度值集合；確定每個待測目標的可能速度值；以及將所述每個待測目標的可能速度值與所述所有待測目標的實際速度值集合進行匹配得到待測目標的實際速度并且進一步得到待測目標的實際距離。所述基于梯形連續波的雷達測速測距方法可以有效實現雷達對密集多目標的測距測速，從而極大提高雷達對密集多目標的監視性能。

技術領域

本發明涉及雷達檢測領域，特別涉及一種基于梯形連續波的雷達測速測距方法。

背景技術

連續波雷達具有成本低、重量輕等突出優點，在近作用距離的民用領域具有重要的應用價值。目前連續波雷達發射波形主要包括點頻信號、鋸齒波信號及三角波信號等。其中點頻信號主要用于測量目標的速度，鋸齒波信號用于測量目標的距離，而三角波信號可同時進行目標測速和測距。

三角波信號需要對同一目標在正負調頻斜率段信號中的不同位置進行正確配對，才能獲得目標的正確速度和距離。當雷達波束內目標數目較少時，可以通過比較目標回波的功率信息進行配對，其基本思想是不同目標之間由于距離或雷達截面積的不同會導致回波功率強度不同，從而將功率接近的進行配對處理。但是當目標較為密集時，例如監控路面車輛的交通雷達或者行人的安防類雷達，其目標距離相差不大，并且雷達截面積也十分類似，此時利用回波功率難以區分，因此會導致配對錯誤。同時也有相關文獻提出通過接收回波匹配濾波后的波形形狀進行配對，但是實際上當目標類型接近時(例如車輛之間，行人之間)，其雷達回波形狀也基本相同，當目標密集時也難以適用。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于梯形連續波的雷達測速測距方法，從而克服雷達對密集多目標無法準確測速測距的缺點。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于梯形連續波的雷達測速測距方法，用于測量多個目標相對雷達的速度和距離。其步驟包括：雷達發射梯形連續波信號，所述梯形連續波包括正線性調頻段波形、點頻段波形和負線性調頻段波形；雷達回波解調后，確定所有待測目標的實際速度值集合；確定每個待測目標的可能速度值；以及將所述每個待測目標的可能速度值與所述所有待測目標的實際速度值集合進行匹配得到待測目標的實際速度并且進一步得到待測目標的實際距離。

優選地，上述技術方案中，梯形連續波波形S_T(t)公式如下：

其中k表示雷達發射梯形波的周期；f₀為雷達發射信號中心頻率；c為光速，波長γ為線性調頻段信號的調頻斜率；T₁為正線性調頻段或負線性調頻段的持續時間；線性調頻段信號的帶寬B滿足B＝γT₁；T₂為點頻段的持續時間。

優選地，上述技術方案中，所述雷達回波的波形分為正線性調頻段，點頻段波形，負線性調頻段，分別近似表示為S_R1(t)，S_R2(t)，S_R3(t)，波形公式如下：

R_i表示第i個目標相對雷達的初始距離；V_i表示第i個目標相對雷達的初始速度；N為目標數目；ρ_i為與雷達發射功率、天線增益、目標特性及距離相關的復常數；N₁(t)，N₂(t)，N₃(t)表示接收機噪聲。