[發(fā)明專利]一種雷達速度跟蹤環(huán)路設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811453755.1
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109633623B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣兵兵;朱炳祺;唐文明;鄭巧珍;李乾;祝偉才;方革非
• 申請（專利權(quán)）人: 上海無線電設(shè)備研究所
• 主分類號: G01S13/66
• 分類號: G01S13/66;G01S13/58
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;包姝晴

本發(fā)明公開了一種雷達速度跟蹤環(huán)路設(shè)計方法，包括：將多普勒頻差送入ZFFT測速模塊處理，輸出峰值頻點位置作為多普勒頻率誤差，對將ZFFT測量模塊輸出的多普勒頻率誤差進行濾波，得到多普勒頻率誤差的濾波值；將多普勒頻率誤差的濾波值與數(shù)控振蕩器中的本振信號混頻，更新數(shù)控振蕩器中的本振頻率；輸出多普勒頻率與速度值。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)雷達目標速度跟蹤中速度量測分辨率局限，速度跟蹤誤差收斂速度慢，對不同目標運動場景適應性差的問題，增強速度跟蹤環(huán)路的跟蹤性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷達目標跟蹤領(lǐng)域，特別涉及一種雷達速度跟蹤環(huán)路設(shè)計方法。

背景技術(shù)

在雷達跟蹤目標速度時，現(xiàn)有方法通常采用卡爾曼濾波算法，或者采用速度跟蹤環(huán)路。對于現(xiàn)有速度跟蹤環(huán)路方法，一方面，它的速度的測量分辨率依賴于FFT分辨率；另一方面，其中環(huán)路濾波器的等效環(huán)路噪聲帶寬通常為一個或幾個固定值，難以滿足實際工程應用中對雷達目標實時跟蹤的需求。

現(xiàn)有技術(shù)中：

專利公開號CN106597429A(“一種基于雷達信號處理系統(tǒng)的速度跟蹤子系統(tǒng)”)提供了一種基于雷達信號處理系統(tǒng)的速度跟蹤子系統(tǒng)。該方法中和通道信號經(jīng)過脈沖壓縮/匹配濾波、動目標檢測和恒虛警檢測后，經(jīng)速度門跟蹤和速度定心處理進行測速，后通過卡爾曼濾波或α-β濾波后進行速度補償，補償?shù)衾走_平臺和目標的相對徑向速度引起的距離走動，由此提高信號相參積累的能量。但此方法中的速度跟蹤算法只是沿用經(jīng)典的卡爾曼濾波或α-β濾波，導致該方法中的速度跟蹤性能有限，即此方法針對不同場景的跟蹤適用性較為局限。

專利公開號CN106019326A(“慣導速度輔助接收機跟蹤環(huán)路算法”)提供了一種慣導速度輔助接收機跟蹤環(huán)路算法。該方法中通過慣導速度估算環(huán)路多普勒頻移，壓縮了環(huán)路需承載的動態(tài)性，降低了跟蹤環(huán)路帶內(nèi)干擾，提高衛(wèi)導航接收機抗干擾能力。但此方法并沒有對載波跟蹤環(huán)路濾波器的等效噪聲帶寬進行自適應的調(diào)整，可能會導致不同場景下的多普勒跟蹤精度差異不可控，降低了此跟蹤環(huán)路算法的穩(wěn)定性。

專利公開號CN104518786A(“一種自動頻率控制方法、自動頻率控制裝置”)提供了一種自動頻率控制方法、自動頻率控制裝置設(shè)計方法。該方法對輸入信號與本振信號間的誤差信號進行濾波，得到電壓控制信號；之后對誤差信號進行滑窗比較來確定當前的移動狀態(tài)，并生成與確定的移動狀態(tài)對應的跟蹤濾波系數(shù)；根據(jù)跟蹤濾波系數(shù)調(diào)整濾波時的跟蹤速度；用電數(shù)控制信號調(diào)節(jié)本振信號的振蕩頻率，以使本振信號的振蕩頻率變化與輸入信號的頻率變化同步，從而提高速度跟蹤性能。但是，一方面，該方法中對當前目標移動的狀態(tài)完全依賴于所提出的場景判決器，而此判決器通過滑窗得到前、后窗累加值，對目標移動狀態(tài)的判定過于單一，可能會造成目標移動狀態(tài)的漏檢；另一方面，該方法中所使用的環(huán)路濾波器系數(shù)只有兩種，無法跟隨目標不同的移動狀態(tài)自適應的變化。

2012年第17期《現(xiàn)代電子技術(shù)》雜志中公開的文獻《防空導彈導引頭建模與仿真》給出了速度跟蹤的關(guān)鍵：如何在頻域形成一個時刻套住目標的速度門。該文中利用高低跟蹤濾波器實現(xiàn)對多普勒誤差的測量。通過高低濾波器得到的多普勒誤差信號與濾波器中心點頻率誤差成正比，由此確定頻率誤差。最后通過對多普勒頻率的校正完成速度跟蹤。但該方法在FFT處理后，利用高低跟蹤濾波器實現(xiàn)對目標多普勒頻率的跟蹤，得到的跟蹤效果仍舊依賴于FFT的分辨率，實際上并沒有達到數(shù)據(jù)濾波的目的，可能會導致跟蹤性能有限。

2013年第2期《計算機技術(shù)與發(fā)展》雜志中公開的文獻《雷達導引頭速度和角度跟蹤互助》通過FFT處理及門限檢測得到目標速度。顯然，該方法只能保證速度測量結(jié)果的正確性，可能并不會起到速度跟蹤的效果。