[發明專利]基于P/D波段雷達信號融合處理的高速目標檢測方法

有效

• 申請號: 201911089281.1
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110837081B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 張仁李;張志嘉;盛衛星;馬曉峰;韓玉兵
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01S13/34
• 分類號: G01S13/34;G01S13/58;G01S7/292;G01S7/41
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

1.一種基于P/D波段雷達信號融合處理的高速目標檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，選取P波段雷達的發射波形形式為偽隨機二進制相移鍵控脈沖信號，D波段雷達的發射波形形式為線性調頻連續波波形；

步驟2，根據最大測距范圍、最大測速范圍以及測距精度確定P波段雷達的發射波形參數，包括碼元寬度、脈沖寬度、脈沖重復周期；確定D波段雷達的發射波形參數，包括掃頻帶寬、掃頻周期；

步驟3，對P波段和D波段雷達對應的工作波形進行協同發射和接收；

步驟4，對P波段雷達的BPSK發射信號回波進行處理：發射信號回波經AD采樣和數字下變頻后得到數字信號，對采樣得到的數字信號數據進行相關處理，將結果保存至存儲器RAM，在連續發射了N個脈沖完成相關處理后，將N個脈沖相關處理結果中同一個距離單元結果進行動目標檢測處理，獲得距離-多普勒二維平面，進行恒虛警檢測得到目標峰值點，得到目標在P波段BPSK工作波形下的距離和速度信息；

步驟5，對D波段雷達的LFMCW發射信號回波進行處理：發射信號回波與本振信號進行混頻得到差拍信號，對采樣得到的差拍信號數據進行加窗快速傅里葉變換處理得到第一維FFT結果，經過一個相參積累時間，即N個脈沖重復周期后，進行第二維的FFT，MTD完成后形成距離-多普勒二維平面，對MTD處理結果進行CFAR檢測處理，獲得目標點跡的距離和多普勒信息，得到目標在D波段LFMCW工作波形下的距離和速度信息；

步驟6，對P波段和D波段雷達回波信號處理結果進行融合處理：將P波段和D波段探測結果在距離維進行匹配處理，得到同一目標在兩種工作模式下的距離和速度測量結果；對同一目標，使用P波段速度測量結果判斷目標在D波段多普勒頻率測量模糊倍數，進行解模糊處理，得到目標距離和速度信息；具體如下：

將P波段與D波段探測結果在距離維上進行匹配，獲得屬于同一目標在兩種工作模式下的距離和速度測量結果；

對于同一個目標，使用P波段速度測量結果v_P,判斷目標在D波段雷達下多普勒頻率測量模糊倍數N_D，如下式所示：

其中v_max,D為D波段LFMCW波形的最大不模糊探測速度，λ_D為D波段LFMCW波形的波長；

根據已求的D波段多普勒頻率模糊倍數，進行解模糊處理，得到D波段下目標的不模糊多普勒頻率f_d：

f_d＝f_d,D+N_D/T_r,D (14)

其中T_r,D為D波段LFMCW波形的掃頻周期，f_d,D為通過MTD處理測得目標的模糊多普勒頻率，由此得到目標精確的速度為：

將D波段LFMCW目標差拍頻率f_B與不模糊多普勒頻率f_d相結合，獲得目標精確的距離為：

其中μ＝B_D/T_r,D，其中B_D為波形的掃頻帶寬，μ為D波段LFMCW波形的調頻斜率。