[發(fā)明專利]基于干涉相位獲取轉(zhuǎn)動目標(biāo)不同散射中心微動軌跡的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810797551.3
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108983190B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康文武;張云華;董曉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;武玥

1.一種基于干涉相位獲取轉(zhuǎn)動目標(biāo)不同散射中心微動軌跡的方法，所述方法包括：

產(chǎn)生射頻雷達(dá)信號，通過發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)射；

采用三個接收天線接收多個目標(biāo)的雷達(dá)回波，其中一個接收天線為發(fā)射天線；獲取每個天線接收到的回波信號；

將回波信號變換到時頻域，采用維特比算法提取信號的瞬時頻率；根據(jù)瞬時頻率，采用ICCD算法分解回波信號；

提取分解后回波信號相互之間的干涉相位，并獲取轉(zhuǎn)動目標(biāo)不同散射中心微動軌跡；

所述發(fā)射天線與其它兩個接收天線的連線構(gòu)成直角；

所述方法具體包括：

步驟1)產(chǎn)生射頻雷達(dá)信號，通過發(fā)射天線進(jìn)行發(fā)射；

所述的雷達(dá)信號的數(shù)學(xué)模型表示如下：

T(t)＝exp(j2πf_ct) (1)

其中，t表示時間，f_c表示基帶信號的頻率；

在固定時間段內(nèi)對T(t)信號進(jìn)行采樣，獲得N個離散的基帶發(fā)射信號序列T_n(t),n＝1,2…N；

步驟2)發(fā)射信號序列T_n(t),n＝1,2…N照射到目標(biāo)上后返回到接收機，接收天線i接收到的信號為R_nⁱ(t)，i＝1,2,3；第k個點目標(biāo)的后向散射系數(shù)為σ_k，第k個點目標(biāo)與接收天線i之間的距離為K為點目標(biāo)的總數(shù)，c為光速，則接收天線i接收到的信號為：

步驟3)將所述步驟2)獲得的回波信號進(jìn)行短時傅里葉變換操作，變換的窗口長度為L，得到一個L行N列的矩陣，應(yīng)用維特比算法進(jìn)行計算，提取回波信號的瞬時頻率，選取的提取瞬時頻率序列的參數(shù)為K；根據(jù)提取的瞬時頻率對三個低通濾波處理后的回波信號應(yīng)用ICCD算法進(jìn)行分解，每個回波信號獲得K個子信號；

步驟4)以發(fā)射天線為接收天線1，其它兩個天線為接收天線2和接收天線3，分別計算接收天線1和接收天線2以及接收天線1和接收天線3之間的干涉相位，利用干涉相位獲取振動目標(biāo)的二維微動軌跡；

所述步驟3)具體包括：

步驟3-1)將所述步驟2)獲得的離散接收信號序列R_nⁱ(t)進(jìn)行低通濾波處理，經(jīng)過低通濾波處理后的時域信號為：

步驟3-2)對所述步驟3-1)獲得的回波信號應(yīng)用短時傅里葉變換操作，變換的窗口長度為L，得到一個L行N列的矩陣，應(yīng)用維特比算法進(jìn)行計算，提取回波信號的瞬時頻率，選取的提取瞬時頻率序列的參數(shù)為K；

步驟3-3)根據(jù)步驟3-2)提取的瞬時頻率，對三個低通濾波處理后的回波信號應(yīng)用ICCD算法進(jìn)行分解，每個回波信號獲得K個子信號，用表示接收天線i的回波信號分解后的第k個子信號：

其中，是的幅度，是的相位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于干涉相位獲取轉(zhuǎn)動目標(biāo)不同散射中心微動軌跡的方法，其特征在于，所述步驟4)具體包括：

步驟4-1)以發(fā)射天線為接收天線1，接收天線1和接收天線2的處理后的回波的第k個子信號之間的干涉相位為：

步驟4-2)計算接收天線1和接收天線3處理后的回波的第k個子信號之間的干涉相位為：

步驟4-3)第k個散射目標(biāo)點P的二維微動軌跡為：

其中，τ表示時間，λ表示發(fā)射電磁波的波長，d是發(fā)射天線和接收天線1之間的距離，R₁是接收天線1與P點振動中心的距離。