[發明專利]雷達信號目標角度檢測方法、裝置、計算機設備及介質

有效

• 申請號: 202010543685.X
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111521978B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 趙博;謝曉宇;黃磊;袁偉健;易程博;潘天倫;侯萬幸
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36;G01S13/68
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 武志峰

1.一種基于分段恒虛警的雷達信號目標角度檢測方法，其特征在于，包括：

預先對雷達檢測到的回波數據進行分段，并為每段回波數據設置一個對應的門限系數K1,K2,...,Ki,...,Kn；

當接收到當前回波信號時，對當前回波信號中的各條譜線進行快速傅里葉變換，并取模求得當前回波信號中各條譜線的幅值；

采用一個長度為N的滑窗，將當前回波信號中被測譜線左右兩根譜線作為保護單元，分別取保護單元前(N-3)/2根和后(N-3)/2根譜線，共N-3根譜線；對于處于邊緣的被測譜線，由其前面或后面的16根譜線來共同決定；

對所述N-3根譜線的幅值進行平均計算得到平均值U，再將所述平均值U乘以當前回波信號所對應的門限系數Ki，得到閾值T＝Ki*U；

將被測譜線的幅值和閾值T進行比較，若被測譜線的幅值大于閾值T，則保留所述被測譜線，若被測譜線的幅值小于閾值T，則將所述被測譜線的幅值置零；

通過所述被測譜線檢測到目標點后，計算所述目標點的角度信息；

所述N為19；

所述通過所述被測譜線檢測到目標點后，計算所述目標點的角度信息，包括：

獲取目標點的頻點位置，通過逆快速傅里葉變換將頻域上的頻點回溯到時域的時刻上，得到該目標點在該時刻下兩根接收天線對應回波的相位差；所述兩根接收天線為接收天線1和接收天線2，對于接收天線1，回波信號最終變為I1和Q1兩路信號，I1為信號實部，Q1為信號虛部；對于接收天線2，回波信號最終變為I2和Q2兩路信號，I2為信號實部，Q2為信號虛部；

基于所述相位差計算所述目標點的角度信息；

所述基于所述相位差計算所述目標點的角度信息，包括：

按下述公式計算所述目標點的角度信息：

其中，所述θ為目標點的角度信息，d為兩根接收天線的間距，所述ΔR為兩根接收天線的波程差；

所述門限系數按下式計算：

其中，N表示滑窗大小，P_fa是虛警概率；

其中，所述λ為電磁波波長，所述為相位差。

2.一種基于分段恒虛警的雷達信號目標角度檢測裝置，其特征在于，包括：

分段單元，用于預先對雷達檢測到的回波數據進行分段，并為每段回波數據設置一個對應的門限系數K1,K2,...,Ki,...,Kn；

幅值計算單元，用于當接收到當前回波信號時，對當前回波信號中的各條譜線進行快速傅里葉變換，并取模求得當前回波信號中各條譜線的幅值；

滑窗檢測單元，用于采用一個長度為N的滑窗，將當前回波信號中被測譜線左右兩根譜線作為保護單元，分別取保護單元前(N-3)/2根和后(N-3)/2根譜線，共N-3根譜線；對于處于邊緣的被測譜線，由其前面或后面的16根譜線來共同決定；

閾值計算單元，用于對所述N-3根譜線的幅值進行平均計算得到平均值U，再將所述平均值U乘以當前回波信號所對應的門限系數Ki，得到閾值T＝Ki*U；

幅值比較單元，用于將被測譜線的幅值和閾值T進行比較，若被測譜線的幅值大于閾值T，則保留所述被測譜線，若被測譜線的幅值小于閾值T，則將所述被測譜線的幅值置零；

角度計算單元，用于通過所述被測譜線檢測到目標點后，計算所述目標點的角度信息；

所述角度計算單元包括：

相位差計算單元，用于獲取目標點的頻點位置，通過逆快速傅里葉變換將頻域上的頻點回溯到時域的時刻上，得到該目標點在該時刻下兩根接收天線對應回波的相位差；所述兩根接收天線為接收天線1和接收天線2，對于接收天線1，回波信號最終變為I1和Q1兩路信號，I1為信號實部，Q1為信號虛部；對于接收天線2，回波信號最終變為I2和Q2兩路信號，I2為信號實部，Q2為信號虛部；

角度信息計算單元，用于基于所述相位差計算所述目標點的角度信息；

所述N為19；

所述基于所述相位差計算所述目標點的角度信息，包括：

按下述公式計算所述目標點的角度信息：

其中，所述θ為目標點的角度信息，d為兩根接收天線的間距，所述ΔR為兩根接收天線的波程差；

所述門限系數按下式計算：

其中，N表示滑窗大小，P_fa是虛警概率；

其中，所述λ為電磁波波長，所述為相位差。