[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

本發明公開了一種基于P/D波段雷達信號融合處理的高速目標檢測方法，包括以下步驟：選取P波段工作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波段工作雷達的發射波形形式為線性調頻連續波信號；確定P波段雷達的偽隨機二進制相移鍵控脈沖發射波形參數和D波段雷達的線性調頻連續波發射波形參數；對P波段和D波段對應的工作波形進行協同發射和接收；對P波段和D波段雷達的發射信號回波進行處理，將兩種波形的信號處理結果進行融合處理，得到目標的距離和速度信息。本發明解決了高速運動目標在D波段雷達下易發生測速模糊的問題，提高了目標測距與測速的精度。

技術領域

本發明屬于雷達信息技術領域，特別是一種基于P/D波段雷達信號融合處理的高速目標檢測方法。

背景技術

近年來隱身技術的迅速發展對戰略和戰術防御系統提出了嚴峻挑戰,迫使人們考慮如何摧毀隱身兵器并研究反隱身技術。現役隱身飛機效果最佳的頻段在1～40GHz之間，如果雷達工作頻率超出此范圍，就可以顯著提高雷達探測能力，從而使隱身飛機的隱身能力大大降低。

P波段頻率范圍為0.23～1GHz，D波段頻率范圍為110～170GHz，兩者都處于隱身頻段外，因此P波段與D波段雷達都具有出色的反隱身能力。P波段選用二進制相移鍵控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)工作波形，D波段選用線性調頻連續波(LinearFrequency Modulated Continuous Wave,LFMCW)工作波形，兩者都有較高的測距精度，但在測速性能方面，P波段雷達發射信號波長大，因此存在測速精度差的問題。D波段LFMCW雷達測速精度高，但其工作波形波長小，容易導致因多普勒模糊造成的測速模糊現象。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于P/D波段雷達信號融合處理的高速目標檢測方法，以提高目標距離、速度測量精度，同時達到反隱身的效果。

實現本發明目的的技術解決方案為：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，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。