一种单脉冲目标速度测量方法技术

本发明专利技术公开了一种单脉冲目标速度测量方法，包括：雷达发射宽带线性调频信号，并接收目标回波信号；将所述目标回波信号进行Deramp处理，得到处理信号；根据所述处理信号构建线性调频核函数；根据所述线性调频核函数构建速度时延平面；采用速度搜索方式计算所述速度时延平面的2范数的最大值，所述最大值对应的速度即为估计的目标速度。本发明专利技术节省了发射脉冲，从而有效地节约雷达的时间资源，并且速度测量更高效。

【技术实现步骤摘要】
一种单脉冲目标速度测量方法
本专利技术涉及雷达
，尤其涉及一种单脉冲目标速度测量方法。
技术介绍
目前的雷达目标测速一般采用脉冲串进行，多个脉冲构成的脉冲串需要较长的时间获得目标速度。采用单脉冲实现目标速度测量可以更高效地获取目标速度，更适用于高速高机动目标的观测。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种单脉冲目标速度测量方法，节省了发射脉冲，从而有效地节约雷达的时间资源，并且速度测量更高效。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种单脉冲目标速度测量方法，包括：雷达发射宽带线性调频信号，并接收目标回波信号；将所述目标回波信号进行Deramp处理，得到处理信号；根据所述处理信号构建线性调频核函数；根据所述线性调频核函数构建速度时延平面；采用速度搜索方式计算所述速度时延平面的2范数的最大值，所述最大值对应的速度即为估计的目标速度。进一步的，所述雷达发射宽带线性调频信号，并接收目标回波信号，具体包括：雷达发射宽带线性调频信号，其中，所述宽带线性调频信号为a(t)＝exp{j(2πfct-0.5ξt2)}，式中ξ为调频斜率，fc为载频，t为时间变量；雷达接收目标回波信号，其中，所述目标回波信号的形式为式中N为目标宽带散射点个数，fd为多普勒频率，αi为第i个脉冲回波幅度复系数，τi为时间延迟，n(t)为雷达接收通道噪声。进一步的，所述将所述目标回波信号进行Deramp处理，得到处理信号，具体包括：将所述目标回波信号变换到零载频，得到信号s'(t)，其中，信号s'(t)为：通过变换函数对信号s'(t)进行Deramp处理，得到处理信号z(t)，其中，处理信号z(t)为：又目标的多普勒频率式中v0为目标速度，并令则处理信号z(t)变换形式为：进一步的，所述根据所述处理信号构建线性调频核函数，具体包括：根据所述处理信号z(t)构建线性调频核函数KM(t)，其中，式中v为速度变量。进一步的，所述根据所述线性调频核函数构建速度时延平面，具体包括：根据所述线性调频核函数KM(t)构建速度时延平面χ(v,τ)，其中，式中τ为时延变量，ω为角频率，T为开窗处理时间。进一步的，所述采用速度搜索方式计算所述速度时延平面的2范数的最大值，所述最大值对应的速度即为估计的目标速度，具体包括：所述速度时延平面的2范数为|χ(v,τ)|2＝χ(v,τ)χ*(v,τ)；采用速度搜索方式计算|χ(v,τ)|2的最大值，所述最大值对应的速度即为估计的目标速度；其中，速度搜索的形式为v＝vmin:Δv:vmax，Δv速度搜索间隔，vmin和vmax为速度搜索设置的最大和最小值区间。实施本专利技术，具有如下有益效果：本专利技术针对匀速直线运动的目标，通过针对发射的线性调频脉冲信号，经过Deramp处理和线性调频搜索内核函数的构建，可以获得单脉冲速度时延平面，采用目标速度搜索的方法，通过搜索速度时延平面上的最大值获得目标速度的估计。本专利技术节省了发射脉冲，从而有效地节约雷达的时间资源，并且速度测量更高效。本专利技术适用于雷达工作带宽较宽的宽带跟踪模式。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的单脉冲目标速度测量方法的一个实施例的流程示意图；图2是速度时延平面的示意图；图3是速度时延平面的等高线图；图4是估计所得的速度均值随信噪比变化的线条图；图5是估计所得的速度标准差随信噪比变化的线条图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术提供的单脉冲目标速度测量方法的一个实施例的流程示意图，如图1所示，包括步骤：S101、雷达发射宽带线性调频信号，并接收目标回波信号。具体的，步骤S101还包括步骤：雷达发射宽带线性调频信号，其中，所述宽带线性调频信号为a(t)＝exp{j(2πfct-0.5ξt2)}，式中ξ为调频斜率，fc为载频，t为时间变量；雷达接收目标回波信号，其中，所述目标回波信号的形式为式中N为目标宽带散射点个数，fd为多普勒频率，αi为第i个脉冲回波幅度复系数，τi为时间延迟，n(t)为雷达接收通道噪声。S102、将所述目标回波信号进行Deramp处理，得到处理信号。具体的，步骤S102还包括步骤：将所述目标回波信号变换到零载频，得到信号s'(t)，其中，信号s'(t)为：通过变换函数对信号s'(t)进行Deramp处理，得到处理信号z(t)，其中，处理信号z(t)为：又目标的多普勒频率式中v0为目标速度，则处理信号z(t)变换形式为令则处理信号z(t)变换形式为：S103、根据所述处理信号构建线性调频核函数。具体的，步骤S103还包括步骤：根据所述处理信号z(t)构建线性调频核函数KM(t)，其中，式中v为速度变量。S104、根据所述线性调频核函数构建速度时延平面。具体的，步骤S104还包括步骤：根据所述线性调频核函数KM(t)构建速度时延平面χ(v,τ)，其中，式中τ为时延变量，ω为角频率，T为开窗处理时间。S105、采用速度搜索方式计算所述速度时延平面的2范数的最大值，所述最大值对应的速度即为估计的目标速度。具体的，步骤S105还包括步骤：S1051、所述速度时延平面的2范数为|χ(v,τ)|2＝χ(v,τ)χ*(v,τ)。定义q(tr)＝z(t)KM(t)定义可见当|w(t)|2＝1时，|χ(v,τ)|2取最大值。S1052、采用速度搜索方式计算|χ(v,τ)|2的最大值，所述最大值对应的速度即为估计的目标速度；因为当|w(t)|2＝1时，|χ(v,τ)|2取最大值，因此，只需计算|w(t)|2＝1的极大值即可。采用速度搜索方式计算|w(t)|2＝1的极大值，极大值对应的速度即为估计的目标速度。其中，速度搜索的形式为v＝vmin:Δv:vmax，Δv速度搜索间隔，vmin和vmax为速度搜索设置的最大和最小值区间。下面对于本专利技术实施例进行仿真，发射信号为线性调频信号，信号带宽200MHz，信号脉冲宽度50us。目标散射系数如表1所示，散射点时延与系数幅度见表1。仿真目标速度190m/s。仿真中的速度搜索间隔设置为5m/s。信噪比为30dB。表1宽带散射点的距离门估计所得的速度时延平面见图2所示。从等高线图3可以清晰看到，当出现峰值时刻对应估计的目标速度为195m/s。其它仿真条件同上，改变目标速度为2300m/s，并改变信噪比，采用本专利技术的方法估计目标速度。有图4可见，随着信噪比的提高，本专利技术的速度估计方法逐渐逼近真值。而有图5可见，随着信噪比的提高，估计的方差越来越小。实施本专利技术，具有如下有益效果：本专利技术针对匀速直线运动的目标，通过针对发射的线性调频脉冲信号，经过Deramp处理和线性调频搜索内核函数的构建，可以获得单脉冲速度时延平面，采用目标速度搜索的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单脉冲目标速度测量方法，其特征在于，包括：雷达发射宽带线性调频信号，并接收目标回波信号；将所述目标回波信号进行Deramp处理，得到处理信号；根据所述处理信号构建线性调频核函数；根据所述线性调频核函数构建速度时延平面；采用速度搜索方式计算所述速度时延平面的2范数的最大值，所述最大值对应的速度即为估计的目标速度。

【技术特征摘要】
1.一种单脉冲目标速度测量方法，其特征在于，包括：雷达发射宽带线性调频信号，并接收目标回波信号；将所述目标回波信号进行Deramp处理，得到处理信号；根据所述处理信号构建线性调频核函数；根据所述线性调频核函数构建速度时延平面；采用速度搜索方式计算所述速度时延平面的2范数的最大值，所述最大值对应的速度即为估计的目标速度；所述雷达发射宽带线性调频信号，并接收目标回波信号，具体包括：雷达发射宽带线性调频信号，其中，所述宽带线性调频信号为a(t)＝exp{j2π(fct-0.5ξt2)}，式中ξ为调频斜率，fc为载频，t为时间变量；雷达接收目标回波信号，其中，所述目标回波信号的形式为式中N为目标宽带散射点个数，fd为多普勒频率，αi为第i个脉冲回波幅度复系数，τi为时间延迟，n(t)为雷达接收通道噪声；所述将所述目标回波信号进行Deramp处理，得到处理信号，具体包括：将所述目标回波信号变换到零载频，得到信号s'(t)，其中，信号s'(t)为：通过变换函数对信号s'(t)进行Deramp处理，得到处理信号z(t)，其中，处理信号z(t)为：

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，蒋德富，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32