[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

本發明公開了一種基于速度搜索的運動目標測速方法。本發明方法首先構建基于速度搜索的運動目標測速系統，所構建的系統包括：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，通過雷達回波獲取模塊獲取目標的雷達反射回波，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，相參積累模塊對脈沖壓縮后回波進行相參積累，目標徑向速度計算模塊計算目標的徑向速度。本發明方法提供了一種不依賴目標多普勒頻率解算的運動目標速度測量方法，具有適用范圍廣的優點。

技術領域

本發明涉及一種運動目標測速方法，特別是一種基于速度搜索的運動目標測速方法。

背景技術

雷達對運動目標速度的測量一般依據回波的多普勒頻率f_d與徑向速度v和發射信號波長λ的關系但是此方法的前提是能夠通過一定的方法獲得目標的多普勒頻率。在實際的雷達應用中，目標的運動速度極有可能較大，使得通過測量多普勒頻率來獲得目標速度的傳統方法受到一定限制。

發明內容

本發明目的在于提供一種基于速度搜索的運動目標測速方法，解決現有依據多普勒頻率的測速方法目標速度適應范圍較窄的問題。本發明所述基于速度搜索的運動目標測速方法，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；

(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。

進一步地，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。

進一步地，所述雷達回波獲取模塊用于獲取目標的雷達反射回波；所述回波信號處理模塊用于對雷達反射回波進行距離走動校正和脈沖壓縮；所述相參積累模塊用于對脈沖壓縮后回波進行相參積累；所述目標徑向速度計算模塊用于計算目標的徑向速度。

進一步地，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為雷達接收回波的組內編號，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。

進一步地，所述步驟(3)中，所述回波信號處理模塊首先以間隔的一組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)。