[發明專利]利用GPU對時分MIMO雷達信號進行處理的方法

在審

• 申請號: 202010860558.2
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111796251A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 劉高高;蔡晶晶;楊江洪;李鵬;秦國棟;武斌;鮑丹
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.利用GPU對時分MIMO雷達信號進行處理的方法，包括如下：

1)在CPU和GPU端分配內存；

2)將時分MIMO雷達信號的回波數據拷貝到GPU中；

3)在GPU中對時分MIMO雷達信號的回波數據進行目標顯示處理；

3a)選取切比雪夫窗或泰勒窗或其它窗的系數矩陣H，對GPU中的回波數據與所選窗系數矩陣進行點乘，得到加窗處理矩陣D；

3b)對加窗處理矩陣D做二維傅里葉變換處理，得到目標顯示二維傅里葉變換矩陣E；

4)在GPU中對目標顯示二維傅里葉變換矩陣E進行MIMO波束處理，并對MIMO波束處理后的數據進行恒虛警檢測處理，得到恒虛警檢測矩陣Z；

5)將GPU中恒虛警檢測矩陣Z拷貝到CPU端并輸出，完成對時分MIMO雷達信號的處理。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述3)在GPU中對時分MIMO雷達信號的回波數據進行目標顯示處理，實現如下：

3a)選取T_a階的切比雪夫窗或泰勒窗或其它窗的系數矩陣H，對GPU中的回波數據A與所選窗系數矩陣H進行點乘，得到加窗處理矩陣D：D＝A·H，其中，T_a的取值范圍為10至900；

3b)對加窗處理矩陣D做二維傅里葉變換處理，得到目標顯示二維傅里葉變換矩陣：E＝FFT_y[FFT_x[D]]；

其中，FFT_y[·]為沿D的列向量做傅里葉變換，FFT_x[·]為沿D的行向量做傅里葉變換。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述4)在GPU中對目標顯示二維傅里葉變換矩陣E進行MIMO波束處理，并對MIMO波束處理后的數據進行恒虛警檢測處理，得到恒虛警檢測矩陣Z，實現如下：

4a).設置多普勒補償相位R、數據重排系數S、MIMO波束系數T，得到MIMO波束矩陣U：

U＝E·R·S·T，

其中，E為目標顯示二維傅里葉變換矩陣：

4b)對MIMO波束矩陣U進行二維傅里葉變換，得到MIMO波束二維傅里葉變換矩陣W：

W＝FFT_y[FFT_x[U]]；

其中，FFT_y[·]為沿U的列向量做傅里葉變換，FFT_x[·]為沿U的行向量做傅里葉變換；

4c)設置逆重排系數V，對MIMO波束二維傅里葉維變換矩陣W與數據逆重排系數V進行點乘，得到逆重排系數矩陣J：

J＝V·W；

4d)對逆重排系數矩陣J進行取絕對值操作，得到取絕對值矩陣的I：

I＝abs(J)；

其中，abs(·)為取絕對值操作；

4e)設置被檢測數據個數n和門限乘積因子α，計算I的門限值

sum(·)為求和操作，t_i表示第i個元素的門限值，i是從1到I的整數；

4f)設置恒虛警矩陣Z，其數值全為0，再將取絕對值矩陣I的第i個數據I_i與第i個檢測門限值t_i作比較：

若I_i＞t_i，則保留取絕對值后的數據I_i，并將I_i放入到恒虛警矩陣Z的第i個數據中；

否則，將0放入到恒虛警矩陣Z的第i個數據中。