[發明專利]一種基于速度搜索的運動目標測速方法

有效

• 申請號: 201811092103.X
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109375206B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 馬海忠;呂科陽;陳常平
• 申請（專利權）人: 北京遙感設備研究所
• 主分類號: G01S13/58
• 分類號: G01S13/58
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 葛鵬

1.一種基于速度搜索的運動目標測速方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)搭建基于速度搜索的運動目標測速系統；

(2)雷達回波獲取模塊獲取目標的雷達反射回波；

(3)回波信號處理模塊對雷達反射回波進行距離走動校正和脈沖壓縮，其中，所述回波信號處理模塊首先以間隔ΔV的一組m個速度搜索值完成距離頻域-方位時域距離走動校正因子C(i，n，m)的生成，其中n為雷達接收回波的組內編號，其所使用的公式如下：

其中，j為虛數單位；i為不大于回波距離向快速傅里葉變換(FFT)點數N_RFFT的正整數，f_i為回波數據在距離頻域所對應的一組頻點數，V_m為m個速度搜索值，PRF為雷達所使用的脈沖重復頻率；

上式中，f_i的計算所使用的公式如下：

其中，F_s為雷達接收回波所使用的復采樣率；

然后，回波信號處理模塊對回波數據矩陣沿距離向做FFT運算，并對其與距離走動校正因子相乘后的結果做距離向快速傅里葉逆變換(IFFT)，完成雷達反射回波的距離走動校正和脈沖壓縮，結果記為R(i，n，m)；

(4)相參積累模塊對脈沖壓縮后回波進行相參積累；

(5)目標徑向速度計算模塊計算目標的徑向速度。

2.根據權利要求1所述的基于速度搜索的運動目標測速方法，其特征在于，所述步驟(1)中，基于速度搜索的運動目標測速系統，包括：雷達回波獲取模塊、回波信號處理模塊、相參積累模塊和目標徑向速度計算模塊。

3.根據權利要求1或2所述的基于速度搜索的運動目標測速方法，其特征在于，所述步驟(2)中，脈沖雷達系統按照一定的脈沖重復周期(PRT)依次發射載頻為f_c的信號，所述雷達回波獲取模塊按照脈沖雷達系統發射信號的時間順序依次接收雷達反射回波信號，并按照雷達應用場景，對連續的N_int條回波編為一組；該組雷達回波記為回波數據矩陣；其中n是小于N_int的自然數；t_τ為單條回波采樣的時間序列，即所謂的快時間。

4.根據權利要求1或2所述的基于速度搜索的運動目標測速方法，其特征在于，所述步驟(4)中，所述相參積累模塊對脈沖壓縮后回波R(i，n，m)采用求和或FFT后取最大值所在的行向量的方式進行相參積累，結果記為A(i，m)。

5.根據權利要求1或2所述的基于速度搜索的運動目標測速方法，其特征在于，所述步驟(5)中，所述目標徑向速度計算模塊對相參積累后的數據矩陣A(i，m)做二維插值運算，使其數據輸出精度滿足雷達應用場景的需求；在插值后的二維矩陣中找到最大值，其所對應的速度值即為雷達所探測運動目標的速度測量值。

6.根據權利要求5所述的基于速度搜索的運動目標測速方法，其特征在于，所述目標徑向速度計算模塊對相參積累后的數據矩陣A(i，m)做二維插值運算，具體運算公式如下：

Z(iz，mz)＝IFFT2(FFT2(A(i，m)，N_RFFT，N_AFFT)，Z_R·N_RFFT，Z_A·N_AFFT)

其中，N_AFFT為回波方位向快速傅里葉變換(FFT)點數，Z_R為數據矩陣A(i,m)沿距離向的插值倍數，Z_A為方位向的插值倍數。