[發明專利]一種基于相位測距目標跟蹤的微多普勒特征提取方法

在審

• 申請號: 202111359273.1
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114152917A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 趙月;胡文;熊清;姚翼榮;董浩;王原正;張逸雯
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S7/292
• 分類號: G01S7/292;G01S7/35;G01S13/58;G01S13/66
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王安琪

1.一種基于相位測距目標跟蹤的微多普勒特征提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)獲取寬帶雷達回波，采用相位測距法獲取目標各散射點精確位置；

(2)通過時頻變換估計瞬時多普勒頻率，從而獲得瞬時速度，并對目標平動速度進行補償，提取微動多普勒頻移分量，計算微動速度；

(3)將步驟(2)中提取得到的微動速度引入到目標跟蹤流程中，構造偽量測，進行序貫濾波，進一步精確微動航跡；

(4)獲取目標微動航跡，更新微動參數估計。

2.如權利要求1所述的基于相位測距目標跟蹤的微多普勒特征提取方法，其特征在于，步驟(1)中，獲取寬帶雷達回波，采用相位測距法獲取目標各散射點精確位置具體包括如下步驟：

(11)包絡延時估計；通過接收回波與發射波形之間的延時粗略估計目標距離：

其中τ為時間延遲；

(12)求解模糊相位：

其中s(t_k)為雷達回波；

(13)解相位模糊，求解真實相位：

(i)求相鄰相位差分；

(ii)調整后差值積分；

令Δn＝n_k-n_k-1，假設回波信號滿足奈奎斯特采樣定理，則有|Δφ|≤π，因此則：

因此回波真實相位為：

(14)基于解相位模糊后的全相位進行測距：

其中s(t_k)為雷達回波慢時間序列，假設真實相位為φ，則

3.如權利要求1所述的基于相位測距目標跟蹤的微多普勒特征提取方法，其特征在于，步驟(2)中，通過時頻變換估計瞬時多普勒頻率，從而獲得瞬時速度，并對目標平動速度進行補償，提取微動多普勒頻移分量，計算微動速度具體包括如下步驟：

(21)對雷達回波進行時頻分析，選擇對回波信號做WVD變換以獲得更高的時頻分辨率；

(22)通過Hough變換對得到的時頻分布圖進行曲線檢測，獲取清晰的微動頻率曲線：

(i)讀取時頻圖像，并轉化為灰度圖；

(ii)邊緣檢測；

(iii)將檢測到的曲線映射到霍夫空間；

(iv)在霍夫空間進行峰值檢測，并重構微動曲線；

(23)基于步驟(22)中得到的微動頻率曲線，由瞬時多普勒頻率計算瞬時速度：

其中f_d＝f_m-d+f_u，f_m-d為目標微動頻率，f_u為平動頻率；

(24)采用時間序列中趨勢項剔除的方法消除回波中的平動分量，僅保留微動分量。