[發明專利]一種基于微多普勒參數空間搜索的昆蟲微弱振翅頻率雷達測量方法

在審

• 申請號: 202211024590.2
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN115469304A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 李佳祎;陸睿民;張天然;于騰;胡程;王銳
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S7/41
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英

1.一種基于微多普勒參數空間搜索的昆蟲微弱振翅頻率雷達測量方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：對昆蟲雷達回波進行時頻分析，獲取昆蟲的微多普勒譜圖；

步驟二：根據步驟一獲取的昆蟲的微多普勒譜圖進行GRFT參數空間搜索，獲取昆蟲的振翅參數平面；

步驟三：對步驟二獲取的振翅參數平面進行峰值檢測，得到昆蟲的振翅幅度和振翅頻率，完成基于微多普勒參數空間搜索的昆蟲微弱振翅頻率雷達測量。

2.根據權利要求1所述的一種基于微多普勒參數空間搜索的昆蟲微弱振翅頻率雷達測量方法，其特征在于：

所述的步驟一中，昆蟲雷達回波為：

其中，k為與雷達參數有關的常數，σ₀為昆蟲未振翅時的雷達散射截面積，η為昆蟲振翅所引起的RCS起伏與未振翅時的RCS之比，t是回波時間，f_w為昆蟲振翅頻率，A_w為昆蟲振翅幅度。

3.根據權利要求2所述的一種基于微多普勒參數空間搜索的昆蟲微弱振翅頻率雷達測量方法，其特征在于：

所述的步驟一中，獲取的昆蟲的微多普勒譜圖S(τ,f)為：

其中，τ為微多普勒譜圖時間，f為微多普勒譜圖頻率，T_w為時頻分析時窗。

4.根據權利要求2所述的一種基于微多普勒參數空間搜索的昆蟲微弱振翅頻率雷達測量方法，其特征在于：

所述的步驟一中，進行時頻分析時采用短時傅里葉變換方法，將雷達采集到的昆蟲回波變換到時間-多普勒域。

5.根據權利要求4所述的一種基于微多普勒參數空間搜索的昆蟲微弱振翅頻率雷達測量方法，其特征在于：

所述的步驟二中，獲取昆蟲的振翅參數平面的方法為：

設昆蟲振翅幅度范圍為A_w∈(0,A_max]，昆蟲振翅頻率范圍為f_w∈(0,f_max]，根據昆蟲雷達回波得到當搜索的振翅幅度為A'_w、振翅頻率為f′_w時，昆蟲瞬時多普勒頻率f_d為：

在微多普勒譜圖S(τ,f)內，沿著被搜索參數A'_w和f′_w所對應的瞬時多普勒頻率f_d(τ)，提取得到昆蟲的瞬時時頻值為：

基于Radon變換，遍歷所有被搜索的振翅幅度A'_w和振翅頻率f′_w，將微多普勒譜圖S(τ,f)變換到振翅參數平面R_Af(A'_w,f′_w)，并在變換過程中補償時頻值的相位，得到結果為：

6.根據權利要求5所述的一種基于微多普勒參數空間搜索的昆蟲微弱振翅頻率雷達測量方法，其特征在于：

所述的步驟三中，對振翅參數平面進行峰值檢測是指提取振翅參數平面的峰值坐標(A_w,f_w)。