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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达总体设计,尤其涉及海面多批次运动目标的实时高分辨一维距离像成像设计。
技术介绍
1、雷达一维距离像可反映目标相对雷达特定视角时,目标上散射体沿雷达视线的分布情况,进而反映出目标在雷达视线上精细的几何结构特征,因此雷达一维距离像常用于目标尺寸估算。目前常用的雷达一维距离成像通常有两种方法,一是由于常规全程全方位探测警戒雷达集成宽带工作模式,但是受制于传输带宽及处理速率的限制,设计瞬时时带宽通常在1mhz~40mhz;另外一种是专用宽带成像雷达,瞬时带宽通常在100mhz~1000mhz。常规警戒雷达兼顾宽带成像功能设计时,往往采用3圈探测1圈成像工作模式或者瞬时带宽不够需采用步进频方式实现宽带成像,缺点是检测概率不够,成像分辨力不高,长度测量精度不够;后者需要高分辨成像时,或者失去全程全方位警戒探测能力,或者需要其它传感器引导才能够实现多批次目标成像或选用较宽的带宽(通常为50mhz~100mhz)探测的同时输出成像结果;或采用完全独立探测通道、成像通道设计,也即天线面阵、收发模块、信息处理部分针对探测、成像功能独立设计。
2、常规警戒雷达成像功能通常涉及全方位多批次目标的成像需求,目前公开的文献、专利等较少涉及此方面内容,对于不同方位的多批次目标,需考虑如何利用目标探测信息提取目标的成像信息;对于同方位的多批次目标,还需要考虑成像目标的限制条件,如接收时a/d采样率、数据传输速率限制等。
技术实现思路
1、针对常规警戒雷达兼顾宽带成像功能设计时上述技术
2、本专利技术提出的一种海面多批次运动目标高分辨一维距离像成像方法,技术方案包括:
3、步骤一:雷达收发模块数字信号产生部分产生窄带中频信号,经两级上变频形成射频信号,全方位窄带发射,手动或自动起始航迹,建立目标初始航迹信息库,选择需要成像的多目标,与最新航迹库关联形成待成像目标观测数据集并计算当前第l个天线周期目标的速度信息。
4、步骤二:窄带跟踪完成目标i航迹更新时,依据目标i第l天线周期观测数据预测其第l+1天线周期位置
5、步骤三:根据目标i天线周期l+1预测位置增加宽带成像处理功能,宽带成像时雷达收发模块数字信号产生部分产生宽带中频信号,经两级变频形成宽带射频信号并在目标i天线周期l+1对应的成像方位辐射,窄带通道能力保持不变。
6、步骤四:雷达接收机接收到目标i天线周期l+1宽带成像回波信号后,根据目标i天线周期l+1窄带跟踪预测位置信息通过时间窗口[tistart,tistop]截取目标i天线周期l+1有效宽带成像信息。对于同一方位分辨单元多目标情况,依据传输数据率、收发模块a/d采样率评估可以截取宽带成像信息的目标个数nt,然后对同一方位分辨单元多目标时间窗口进行筛选处理,依据筛选后目标的时间窗口截取其有效的宽带成像信息。
7、步骤五:对目标i天线周期l+1的n个脉冲分别进行脉压处理,计算每个脉冲脉压后的信噪比,选取信噪比前8的脉冲脉压结果进行相参积累,作为目标i天线周期l+1的成像结果,并发送显控进行实时绘图显示。
8、步骤六:继续边窄带跟踪边宽带成像,更新第l+1个天线周期p个目标的航迹,更新待成像目标观测数据集完成第l+1个天线周期p个目标宽带成像结果输出。
9、本专利技术与现有技术相比,其显著优点为:
10、优化了常规警戒雷达窄探测通道、宽带成像前端硬件设计,减少了前端硬件冗余,有效避免了探测通道和成像通道工作中相互干扰的问题;提出了一种同一方位分辨单元多目标成像信息的提取方法,利用雷达接收机下行传输速率、收发模块a/d采样率等计算提取目标成像信息个数上限,将同一方位分辨单元多目标时间窗口由小到大排序,删除与前个目标交叠的时间窗口,然后根据筛选后的目标时间窗口信息提取同一方位分辨单元多目标成像信息;成像信息提取输出时,采用目标前一个天线周期窄带跟踪航迹信息预测目标当前位置信息,进而截取宽带a/d采样后有效i/q数据,对相参周期内的多个脉冲成像结果进行信噪比评估,选取前8个信噪比较大的脉冲进行脉压、相参处理作为目标的宽带成像结果,确保成像结果的较好的同时提升宽带成像的实时性。
11、下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种海面多批次运动目标高分辨一维距离像成像方法,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种海面多批次运动目标高分辨一维距离像成像方法,其特征在于:所述步骤二中利用目标i天线周期l观测数据预测其天线周期l+1位置包括:
3.根据权利要求1所述的一种海面多批次运动目标高分辨一维距离像成像方法,其特征在于:所述步骤三还包括:利用目标i天线周期l+1预测位置相参脉冲数n、天线旋转角速度ω、成像脉冲重复间隔PRI计算目标成像方位区间
4.根据权利要求1所述的一种海面多批次运动目标高分辨一维距离像成像方法,其特征在于:所述步骤四还包括:利用目标i天线周期l+1预测位置脉冲宽度τ计算目标i天线周期l+1截取有效信息时间窗口[tistart,tistop]:
5.根据权利要求1所述的一种海面多批次运动目标高分辨一维距离像成像方法,其特征在于:所述步骤四中同一方位分辨单元多目标宽带成像信息提取方法包括:
【技术特征摘要】
1.一种海面多批次运动目标高分辨一维距离像成像方法,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种海面多批次运动目标高分辨一维距离像成像方法,其特征在于:所述步骤二中利用目标i天线周期l观测数据预测其天线周期l+1位置包括:
3.根据权利要求1所述的一种海面多批次运动目标高分辨一维距离像成像方法,其特征在于:所述步骤三还包括:利用目标i天线周期l+1预测位置相参脉冲数n、天线旋转角速度ω、成像脉冲重复...
【专利技术属性】
技术研发人员:李晓聪,宋虎,田开严,窦贤豪,张鹏达,邢永昌,
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七二四研究所,
类型:发明
国别省市:
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