雷达信号处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的雷达信号处理方法和装置，其中方法包括：获取M次的和路信号，每次的所述和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数；在每次获取所述和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号；对M次的各N个时间单元的所述和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元；获取所述特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。本发明专利技术提供的雷达信号处理方法由于根据和路信号的检测结果对应处理方位差信号，只需对和路信号进行一次遍历即可，在计算获得方位角时大大减小了信息处理量，提高了对检测目标进行定位的速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达通信
，尤其涉及一种雷达信号处理方法和装置。
技术介绍
雷达工作时常需要测量目标的三个坐标值：距离、方位角和俯仰角，通常的监视雷达只能测量距离和方位角信息，也就是两坐标雷达，他们需要其他的测高手段相配合，才能获取仰角信息，普遍存在的缺点是测量过程复杂、缓慢，可以容纳的目标数量较少，测量精度不高，难以适应空中目标高速度高密度出现时对雷达测量的要求。三坐标雷达相对于两坐标雷达最达的特点就是无需辅助手段就能够获取目标的仰角信息，同时具有较高的测量精度和分辨能力。三坐标雷达普遍采用方位机械转动结合俯仰相扫的方式来实现大空域的覆盖，通过全自动测角的方式获取角度，具体的方法主要采用单脉冲振幅和差比幅测角。利用单脉冲振幅和差比幅测角需要将雷达天线阵面划分成多个部分，阵面所有单元接收的信号经移相后相加形成和路信号，左右两部分天线的信号相减形成方位差信号，用于计算目标在水平方向偏离天线阵面法线方向的角度大小，上下两部分天线信号相减形成俯仰差信号，用于计算目标在俯仰方向偏离波束中心指向的角度，此方法天线阵面设计较复杂，而且后续在确定测量目标的坐标值时，无论是对方位角还是俯仰角进行计算时，信息处理量都非常大。
技术实现思路
本专利技术提供一种雷达信号处理方法和装置，用以解决现有技术中在对测量目标位置进行定位计算时信息处理量大的问题。本专利技术一方面提供一种雷达信号处理方法，包括：获取M次的和路信号，每次的和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数；在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号；对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元；获取特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。进一步的，对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元，具体包括：按照时间先后顺序，依次对相同时间单元上的M次和路信号进行快速傅里叶变换，获得一个M×N的第一复数矩阵；对第一复数矩阵各位置上的数据求模值，获得一个M×N的第一实数矩阵；对第一实数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的特定时间单元。进一步的，在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号，还包括：获取俯仰差信号；获取特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角还包括：获取特定时间单元所对应的俯仰差信号，计算获得俯仰角。进一步的，对第一实数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的特定时间单元，还包括：获取目标在第一实数矩阵中的行号F和特定时间单元的M个和路信号。进一步的，在获取目标在第一实数矩阵中的行号F和特定时间单元的M个和路信号之后，获取特定时间单元所对应的方位差信号之前，还包括：若方位差信号与和路信号的前半个周期同步，则对M个和路信号的前M/2个和路信号进行进行快速傅里叶变换，若方位差信号与和路信号的后半个周期同步，则对M个和路信号的后M/2个和路信号进行快速傅里叶变换，获得的第二复数矩阵；对第二复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个的第二实数矩阵；比较第二实数矩阵中和位置上的值，取最大值所在的行号作为F方位和，其中，表示第二实数矩阵中的第行，第1列；获取第二复数矩阵中(F方位和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I方位和和虚部Q方位和，其中，(F方位和,1)表示第二复数矩阵中的第F方位和行，第1列。进一步的，获取特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角，具体包括：获取特定时间单元所对应的方位差信号，并进行快速傅里叶变换，获得一个的第三复数矩阵；获取第三复数矩阵中(F方位和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I方位差和虚部Q方位差，其中，(F方位和,1)表示第三复数矩阵中的第F方位和行，第1列；根据的值查找和差比幅表，获得目标偏离天线中心的角度信息θΔ，其中，f方位和＝abs(I方位和+j*Q方位和)，f方位差＝abs(I方位差+j*Q方位差)；获取当前转台的角度信息θ转台，计算S1＝I方位和×I方位差+Q方位和×Q方位差，若S1>0，则方位角θ方位＝θ转台+θΔ，若S1<0，则θ方位＝θ转台-θΔ。进一步的，在获取目标在第一实数矩阵中的行号F和特定时间单元的M个和路信号之后，获取特定时间单元所对应的方位差信号之前，还包括：若俯仰差信号与和路信号的前半个周期同步，则对M个和路信号的前M/2个和路信号进行进行快速傅里叶变换，若俯仰差信号与和路信号的后半个周期同步，则对M个和路信号的后M/2个和路信号进行快速傅里叶变换，获得的第四复数矩阵；对第四复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个的第四实数矩阵；比较第四实数矩阵中和位置上的值，取最大值所在的行号作为F俯仰和，其中，表示第二实数矩阵中的第行第1列；获取第二复数矩阵中(F俯仰和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I俯仰和和虚部Q俯仰和，其中，(F俯仰和,1)表示第二复数矩阵中的第F俯仰和行第1列。进一步的，获取特定时间单元所对应的俯仰差信号，计算获得俯仰角，具体包括：获取特定时间单元所对应的俯仰差信号，并进行快速傅里叶变换，获得一个的第五复数矩阵；获取第五复数矩阵中(F俯仰和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I俯仰差和虚部Q俯仰差，其中，(F俯仰和,1)表示第五复数矩阵中的第F俯仰和行，第1列；根据俯仰和差比幅值的值查找和差比幅表，获得俯仰偏离角δΔ，其中，f俯仰和＝abs(I俯仰和+j*Q俯仰和)，f俯仰差＝abs(I俯仰差+j*Q俯仰差)；获取前波束的指向角度信息δ波束，计算S2＝I俯仰和×I俯仰差+Q俯仰和×Q俯仰差，若S2>0，则俯仰角δ俯仰＝δ波束+δΔ，若S2<0，则δ俯仰＝δ波束-δΔ。本专利技术另一方面提供一种雷达信号处理装置，包括：和路信号获取模块，用于获取M次的和路信号，每次的和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数；方位差信号获取模块，用于在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号；特定时间单元获取模块，用于对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元；方位角获取模块，用于获取特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。进一步的，特定时间单元获取模块，具体包括：第一特定时间单元获取子模块，用于按照时间先后顺序，依次对相同时间单元上的M次和路信号进行快速傅里叶变换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达信号处理方法，其特征在于，包括：获取M次的和路信号，每次的所述和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数；在每次获取所述和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号；对M次的各N个时间单元的所述和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元；获取所述特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。

【技术特征摘要】
1.一种雷达信号处理方法，其特征在于，包括：
获取M次的和路信号，每次的所述和路信号按照接收时间的先后顺序，分成
N个时间单元，其中，M为雷达发射次数；
在每次获取所述和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号；
对M次的各N个时间单元的所述和路信号进行遍历，获取存在目标的特定
时间单元；
获取所述特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。
2.根据权利要求1所述的雷达信号处理方法，其特征在于，所述对M次的
各N个时间单元的所述和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元，具体
包括：
按照时间先后顺序，依次对相同时间单元上的M次和路信号进行快速傅里叶
变换，获得一个M×N的第一复数矩阵；
对所述第一复数矩阵各位置上的数据求模值，获得一个M×N的第一实数矩
阵；
对所述第一实数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的所述特定时间单元。
3.根据权利要求2所述的雷达信号处理方法，其特征在于，在每次获取所
述和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号，还包括：获取俯仰差信
号；
所述获取所述特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角还包括：
获取所述特定时间单元所对应的俯仰差信号，计算获得俯仰角。
4.根据权利要求3所述的雷达信号处理方法，其特征在于，对所述第一实
数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的所述特定时间单元，还包括：
获取所述目标在所述第一实数矩阵中的行号F和所述特定时间单元的M个和
路信号。
5.根据权利要求4所述的雷达信号处理方法，其特征在于，在所述获取所
述目标在所述第一实数矩阵中的行号F和所述特定时间单元的M个和路信号之
后，获取所述特定时间单元所对应的方位差信号之前，还包括：
若所述方位差信号与所述和路信号的前半个周期同步，则对所述M个和路信

\t号的前M/2个所述和路信号进行进行快速傅里叶变换，若所述方位差信号与所述
和路信号的后半个周期同步，则对所述M个和路信号的后M/2个所述和路信号
进行快速傅里叶变换，获得的第二复数矩阵；
对所述第二复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个的第二实数矩
阵；
比较所述第二实数矩阵中和位置上的值，取最大值
所在的行号作为F方位和，其中，表示所述第二实数矩阵中的第行，第1
列；
获取所述第二复数矩阵中(F方位和,1)位置上数据信息，所述数据信息包括实部
I方位和和虚部Q方位和，其中，(F方位和,1)表示所述第二复数矩阵中的第F方位和行，第
1列。
6.根据权利要求5所述的雷达信号处理方法，其特征在于，获取所述特定
时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角，具体包括：
获取所述特定时间单元所对应的所述方位差信号，并进行快速傅里叶变换，
获得一个的第三复数矩阵；
获取所述第三复数矩阵中(F方位和,1)位置上数据信息，所述数据信息包括实部
I方位差和虚部Q方位差，其中，(F方位和,1)表示所述第三复数矩阵中的第F方位和行，第
1列；
根据的值查找和差比幅表，获得所述目标偏离天线中心的角度
信息θΔ，其中，f方位和＝abs(I方位和+j*Q方位和)，f方位差＝abs(I方位差+j*Q方位差...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春林，何明，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51