The invention provides a rotating object detection method based on a vortex electromagnetic wave. The technical scheme comprises the following steps: the first step, the electromagnetic wave emission scroll using antenna arrays; the second step, receiving and processing of echo signals, Doppler frequency offset; the third step, calculate the target angular velocity information, the corresponding relationship between the tracks of the steps of using rotating Doppler frequency offset and transmitting signal of angular momentum mode and target rotation angle the speed of calculating the target angular velocity information. The invention is not dependent on the radial motion between the target and the radar to the traditional Doppler testing requirements, can realize the detection of rotating targets in forward-looking conditions, which can provide reference for target recognition, new radar technology development.
【技术实现步骤摘要】
基于涡旋电磁波的旋转目标检测方法
本专利技术涉及雷达目标检测与识别
,特别涉及一种基于涡旋电磁波的旋转类目标检测方法。
技术介绍
近年来,城市公共安全受到越来越广泛的关注,特别是随着小型飞行器的普及,城市低空安全面临着越来越大的挑战。同时,面向当今信息化条件下的军事需求,目标识别在军事打击和防御等任务中发挥着重要作用,对诸多旋转类特征的目标(如直升机、运输机等)识别有着迫切的需求。涡旋电磁波携带有轨道角动量,相位波前呈螺旋形结构。电磁角动量可以分为两个部分:自旋角动量和轨道角动量。其中自旋角动量与电磁波的极化有关,轨道角动量与光的偏振、波前相位有关,是电磁波一个重要的尚未加以充分利用的物理量。当对电磁波加载轨道角动量调制时,将形成涡旋电磁波,可在其上调制所需的信息,提高了电磁波的信息传递和获取能力,在旋转目标探测和目标识别等应用领域具有较大的潜力。现有的旋转目标检测技术主要利用微动多普勒信息的特征提取进行目标识别(Targetdetectionandfeatureextractioninindoorandoutdoorenvironmentsusingmicro-Doppleranalysis[R].Ottawa:DefenseResearchandDevelopmentCanada,2008)。雷达与目标之间的平动引起平动多普勒,目标的旋转将会引起多普勒频率的偏转,即微多普勒效应。而当雷达视线径向无多普勒分量或多普勒频率偏移较小情况下几乎无法有效检测。相对于传统平面波,利用涡旋电磁波的轨道角动量信息可以实现对多普勒信息的高效提取。基于涡旋电磁波的旋 ...
【技术保护点】
一种基于涡旋电磁波的旋转目标检测方法,其特征在于,包括下述步骤:第一步,利用天线阵列发射涡旋电磁波:将N个天线阵元均匀排布在一个圆周上形成均匀圆阵;对各天线阵元施加信号激励,形成涡旋电磁波作为发射信号,其中所述信号激励是频率相同、激励幅度相同、初始相位与天线阵元方位有关的单频等幅递增式相位调制信号;第二步,接收并处理回波信号:采用单个天线接收目标回波,对目标回波采用以下任意一种方式处理获得目标旋转多普勒频率偏移:第①种方式,将发射信号与接收的目标回波进行相参混频,获得目标旋转多普勒频率偏移;第②种方式,测量目标回波在一段时间内的相位变化量,通过对时间求导获得目标回波的频率,该频率减去发射信号的频率即得到目标旋转多普勒频率偏移;第三步,计算目标旋转角速度信息:利用目标旋转多普勒频率偏移与发射信号的轨道角动量模式以及目标旋转角速度之间的对应关系,计算目标旋转角速度信息。
【技术特征摘要】
1.一种基于涡旋电磁波的旋转目标检测方法,其特征在于,包括下述步骤:第一步,利用天线阵列发射涡旋电磁波:将N个天线阵元均匀排布在一个圆周上形成均匀圆阵;对各天线阵元施加信号激励,形成涡旋电磁波作为发射信号,其中所述信号激励是频率相同、激励幅度相同、初始相位与天线阵元方位有关的单频等幅递增式相位调制信号;第二步,接收并处理回波信号:采用单个天线接收目标回波,对目标回波采用以下任意一种方式处...
【专利技术属性】
技术研发人员:程永强,刘康,秦玉亮,王宏强,袁铁柱,刘红彦,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科学技术大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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