一种测量目标对象距离的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种测量目标对象距离的方法及装置，用于解决现有技术中的步进频雷达存在测量目标对象的距离不准确的技术问题。所述方法包括：发送定频信号和步进频信号；获得所述目标对象反射的定频回波信号和步进频回波信号；根据所述定频回波信号，确定表征所述目标对象的运动速度的参数；根据所述参数、所述步进频回波信号，确定所述目标对象的距离。

【技术实现步骤摘要】
一种测量目标对象距离的方法及装置
本专利技术涉及通信
，特别涉及一种测量目标对象距离的方法及装置。
技术介绍
步进频雷达通过发射步进频信号，并对目标对象反射的回波信号进行合成宽带处理，以实现对目标对象的距离高分辨测量。由于其对发射机、接收机和数字信号处理瞬时带宽的要求较低，所以可以有效降低雷达系统的复杂度、技术难度以及研制成本，并且由于其降低了系统瞬时接收的带宽，所以还提高了系统的抗干扰能力，因而被广泛使用。但是，步进频信号是多普勒敏感的，即当目标对象相对于雷达径向运动时，由于距离-多普勒耦合效应的影响，多普勒平移会使雷达测距产生误差。为了补偿目标对象由于距离-多普勒耦合效应产生的测量误差，现有技术的通常做法是利用不同帧信号之间的相关性来估计目标速度，但是以上方法均存在精度低、运算量大、信噪比影响较大等缺点，无法准确测量出目标对象的速度信息，所以最终测量出的目标对象的距离也不够准确。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种测量目标对象距离的方法及装置，用于解决现有技术中的步进频雷达存在测量目标对象的距离不准确的技术问题。本专利技术实施例第一方面提供一种测量目标对象距离的方法，包括：发送定频信号和步进频信号；获得所述目标对象反射的定频回波信号和步进频回波信号；根据所述定频回波信号，确定表征所述目标对象的运动速度的参数；根据所述参数、所述步进频回波信号，确定所述目标对象的距离。在上述方案中，在原有的步进频雷达系统只发送步进频信号的基础上，增加发送定频信号，然后依据目标对象反射回来的回波信号中的定频回波信号确定表征目标对象运动速度的相关参数，并基于所述参数对目标对象反射回来的步进频回波信号进行速度补偿，以此消除步进频回波信号中由于目标对象运动所引起的相位变化，最后依据速度补偿后的步进频信号获得目标对象的准确距离。与现有技术相比，本方案测量目标对象距离的方法更加精确，运算更加简单，解决了解决现有技术中的步进频雷达存在测量目标对象的距离不准确的技术问题。可选的，在所述发送定频信号和步进频信号之前，所述方法还包括：根据第一线性调频信号和第一本振信号生成所述定频信号；以及根据第二线性调频信号和所述第一本振信号生成所述步进频信号；其中，所述第一线性调频信号的时序与所述第二线性调频信号的时序不重合。通过本方式，可以在在原有的步进频雷达系统只发送步进频信号的基础上，增加发送定频信号。可选的，所述获得所述目标对象反射的定频回波信号和步进频回波信号，具体包括：接收所述目标对象反射的回波信号；根据所述回波信号、所述第一本振信号获得固定中频信号；根据所述固定中频信号、所述第一线性调频信号获得所述定频回波信号；根据所述固定中频信号、所述第二线性调频信号获得所述步进频回波信号。可选的，在所述发送定频信号和步进频信号之前，所述方法还包括：根据第三线性调频信号和第二本振信号生成所述定频信号；以及根据第四线性调频信号和第三本振信号生成所述步进频信号。通过本方式，可以在在原有的步进频雷达系统只发送步进频信号的基础上，增加发送定频信号。可选的，所述获得所述目标对象反射的定频回波信号和步进频回波信号，具体包括：接收所述目标对象反射的回波信号；根据所述回波信号与所述第二本振信号获得第一固定中频回波信号；根据所述回波信号与所述第三本振信号获得第二固定中频回波信号；根据所述第一固定中频回波信号、所述第三线性调频信号获得所述定频回波信号；根据所述第二固定中频回波信号、所述第四线性调频信号获得所述步进频回波信号。可选的，所述根据所述参数、所述步进频回波信号，确定所述目标对象的距离包括：根据所述参数对所述步进频回波信号进行速度补偿，获得补偿后的步进频回波信号；根据所述补偿后的步进频回波信号，确定所述目标对象的距离。通过本方式，可以有效消除步进频回波信号中由于目标对象运动所引起的相位变化，实现对目标对象距离的精确测量。可选的，所述表征所述目标对象运动速度的参数为：其中，i为所述定频回波信号峰值处的多普勒门号，PRI为所述定频回波信号的脉冲重复间隔，N为所述定频回波信号的脉冲序列；所述根据所述参数对所述步进频回波信号进行速度补偿，通过以下公式实现：其中，s1(t)为所述步进频回波信号，s1'(t)为所述补偿后的步进频回波信号。通过本方式，可以有效消除步进频回波信号中由于目标对象运动所引起的相位变化。可选的，所述根据补偿后的步进频回波信号，确定所述目标对象的距离，通过以下公式实现：其中，rn为所述目标对象在距离维的距离门号，rm为所述目标对象在距离精细化维的距离门号，B为所述线性调频信号的带宽，c为光速。通过本方式，可以实现对目标对象距离的精确测量。可选的，所述定频信号与所述步进频信号为：其中，fc为所述定频信号的起始频率，k为所述线性调频信号的斜率，B为所述线性调频信号的带宽，n为脉冲序列。通过本方式，可以在在原有的步进频雷达系统只发送步进频信号的基础上，增加发送定频信号。本专利技术实施例第二方面提供一种测量目标对象距离的装置，包括：信号生成模块，用于：生成定频信号与步进频信号；收发T/R组件，用于：发送所述定频信号和所述步进频信号，并接收所述目标对象反射的定频回波信号和步进频回波信号；信号运算模块，用于：根据所述定频回波信号，确定表征所述目标对象的运动速度的参数；根据所述参数、所述步进频回波信号，确定所述目标对象的距离。可选的，所述信号生成模块用于：根据第一线性调频信号和第一本振信号生成所述定频信号；以及根据第二线性调频信号和所述第一本振信号生成所述步进频信号；其中，所述第一线性调频信号的时序与所述第二线性调频信号的时序不重合；所述T/R组件用于：接收所述目标对象反射的回波信号；根据所述回波信号、所述第一本振信号获得固定中频信号；所述信号运算模块用于：根据所述固定中频信号、所述第一线性调频信号获得所述定频回波信号；以及根据所述固定中频信号、所述第二线性调频信号获得所述步进频回波信号。可选的，所述信号运算模块用于：根据所述参数对所述步进频回波信号进行速度补偿，获得补偿后的步进频回波信号；根据所述补偿后的步进频回波信号，确定所述目标对象的距离。可选的，所述表征所述目标对象运动速度的参数为：其中，i为所述定频回波信号峰值处的多普勒门号，PRI为所述定频回波信号的脉冲重复间隔，N为所述定频回波信号的脉冲序列；所述信号运算模块用于：根据以下公式实现对所述步进频回波信号进行速度补偿：其中，s1(t)为所述步进频回波信号，s1'(t)为所述补偿后的步进频回波信号。可选的，所述信号生成模块具体包括第一信号生成子模块和第二信号生成子模块；其中，所述第一信号生成子模块用于：根据第三线性调频信号和第二本振信号生成定频信号；所述第二信号生成子模块用于：根据第四线性调频信号和第三本振信号生成步进频信号；所述T/R组件具体包括第一T/R子组件和第二T/R子组件；其中，所述第一T/R子组件用于：发送所述定频信号并接收所述目标对象反射的回波信号，根据所述回波信号与所述第二本振信号获得第一固定中频回波信号；所述第二T/R子组件用于：发送所述步进频信号并接收所述目标对象反射的回波信号，根据所述回波信号与所述第三本振信号获得第二固定中频回波信号；所述信号运算模块具体包括第一信号运算子模块和第二信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量目标对象距离的方法，其特征在于，包括：发送定频信号和步进频信号；获得所述目标对象反射的定频回波信号和步进频回波信号；根据所述定频回波信号，确定表征所述目标对象的运动速度的参数；根据所述参数、所述步进频回波信号，确定所述目标对象的距离。

【技术特征摘要】
1.一种测量目标对象距离的方法，其特征在于，包括：发送定频信号和步进频信号；获得所述目标对象反射的定频回波信号和步进频回波信号；根据所述定频回波信号，确定表征所述目标对象的运动速度的参数；根据所述参数、所述步进频回波信号，确定所述目标对象的距离。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发送定频信号和步进频信号之前，所述方法还包括：根据第一线性调频信号和第一本振信号生成所述定频信号；以及根据第二线性调频信号和所述第一本振信号生成所述步进频信号；其中，所述第一线性调频信号的时序与所述第二线性调频信号的时序不重合。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获得所述目标对象反射的定频回波信号和步进频回波信号，具体包括：接收所述目标对象反射的回波信号；根据所述回波信号、所述第一本振信号获得固定中频信号；根据所述固定中频信号、所述第一线性调频信号获得所述定频回波信号；根据所述固定中频信号、所述第二线性调频信号获得所述步进频回波信号。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发送定频信号和步进频信号之前，所述方法还包括：根据第三线性调频信号和第二本振信号生成所述定频信号；以及根据第四线性调频信号和第三本振信号生成所述步进频信号。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获得所述目标对象反射的定频回波信号和步进频回波信号，具体包括：接收所述目标对象反射的回波信号；根据所述回波信号与所述第二本振信号获得第一固定中频回波信号；根据所述回波信号与所述第三本振信号获得第二固定中频回波信号；根据所述第一固定中频回波信号、所述第三线性调频信号获得所述定频回波信号；根据所述第二固定中频回波信号、所述第四线性调频信号获得所述步进频回波信号。6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述参数、所述步进频回波信号，确定所述目标对象的距离包括：根据所述参数对所述步进频回波信号进行速度补偿，获得补偿后的步进频回波信号；根据所述补偿后的步进频回波信号，确定所述目标对象的距离。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述表征所述目标对象运动速度的参数为：其中，i为所述定频回波信号峰值处的多普勒门号，PRI为所述定频回波信号的脉冲重复间隔，N为所述定频回波信号的脉冲序列；所述根据所述参数对所述步进频回波信号进行速度补偿，通过以下公式实现：其中，s1(t)为所述步进频回波信号，s1'(t)为所述补偿后的步进频回波信号。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据补偿后的步进频回波信号，确定所述目标对象的距离，通过以下公式实现：其中，rn为所述目标对象在距离维的距离门号，rm为所述目标对象在距离精细化维的距离门号，B为所述线性调频信号的带宽，c为光速。9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述定频信号与所述步进频信号为：其中，fc为所述定频信号的起始频率，k为所述线性调频信号的斜率，B为所述线性调频信号的带宽，n为脉冲序列。10.一种测量目标对象距离的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵怀坤，冯江华，
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