基于时频积分插值的雷达测距测速方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于时频积分插值的雷达测距测速方法及装置，其中方法包括：接收雷达检测到的回波数据；根据回波数据提取时频数据矩阵；根据时频数据矩阵获取目标体回波数据矩阵；对目标体回波数据矩阵进行体积积分插值算法得出目标距离和目标速度。本发明专利技术基于时频积分插值的雷达测距测速方法及装置以雷达恒虚警率检测门限为基础，在恒虚警率检测门限检测出目标体后，提取经过脉压、FFT多普勒滤波后的目标参数矩阵，通过体积积分插值算法，精确测量目标距离、速度，在5Mhz带宽下距离测量精度小于1m，在多普勒分辨率0.5m/s，对应X波段相参积累时间30ms时的速度测量精度小于0.1m/s。

Radar Range and Velocity Measurement Method and Device Based on Time-Frequency Integral Interpolation

The invention discloses a radar ranging and velocity measurement method and device based on time-frequency integral interpolation, which includes: receiving radar detected echo data; extracting time-frequency data matrix from echo data; acquiring target volume echo data matrix from time-frequency data matrix; and obtaining target distance and target velocity by volume integral interpolation algorithm for target volume echo data matrix. The method and device of radar ranging and velocity measurement based on time-frequency integral interpolation are based on the detection threshold of radar constant false alarm rate. After the detection threshold of radar constant false alarm rate detects the target body, the target parameter matrix after pulse pressure and FFT Doppler filtering is extracted. The target distance and velocity are accurately measured by volume integral interpolation algorithm, and the distance measurement accuracy is less than 1 m at 5 Mhz bandwidth. The Doppler resolution is 0.5m/s, and the velocity measurement accuracy is less than 0.1m/s when the coherent accumulation time of X-band is 30ms.

【技术实现步骤摘要】
基于时频积分插值的雷达测距测速方法及装置
本专利技术涉及雷达测距测速，更具体地说是基于时频积分插值的雷达测距测速方法及装置。
技术介绍
雷达专利技术早期仅利用目标回波检波后的波形观察目标，通过人工录取目标回波前沿对应的延迟时间计算距离，延迟时间即电磁波从发射开始遇目标反射后返回到接收机的时间，这一时间t是电磁波在距雷达R处的目标之间运行一个往返的时间，电磁波的速度与光速C相等，为299792458m/s,可计算出目标距离R＝Ct/2。初期在示波器中人工读取延迟时间t参数，误差较大，因此测距精度低。后来雷达发展到自动录取，即从发射电磁波开始启动计数器，检测到回波时计数截止，将计数器记录的数值换算为距离，虽然有很大进步，但其缺点是通过距离门选通出检测目标后会丢失其他距离区间的所有目标信息，由于距离跟踪是一个连续的回波跟踪过程，无法在单一目标回波中检测出目标信息，检测效率低，同时距离门移动也是靠一个时钟电路控制距离门移动时间，时钟周期及稳定性依然影响测距精度，由于时钟频率越来越高，量化精度不断提高，雷达距离测量精度可以达到几十米甚至十几米，只有靶场测量雷达采用宽带信号及单目标跟踪方式距离精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于时频积分插值的雷达测距测速方法，其特征在于，所述方法包括：接收雷达检测到的回波数据；根据回波数据提取时频数据矩阵；根据时频数据矩阵获取目标体回波数据矩阵；对目标体回波数据矩阵进行体积积分插值算法得出目标距离和目标速度。

【技术特征摘要】
1.基于时频积分插值的雷达测距测速方法，其特征在于，所述方法包括：接收雷达检测到的回波数据；根据回波数据提取时频数据矩阵；根据时频数据矩阵获取目标体回波数据矩阵；对目标体回波数据矩阵进行体积积分插值算法得出目标距离和目标速度。2.根据权利要求1所述的基于时频积分插值的雷达测距测速方法，其特征在于，所述接收雷达检测到的回波数据的步骤，具体包括以下步骤：雷达发送信号通过环行器送入天线发射；发送信号遇到目标反射回来的回波信号被天线接收；回波信号通过环行器送入接收机；接收机对回波信号进行放大、变频、滤波后降低为中频信号送入信号处理机；信号处理机对接收的回波信号进行A/D转换处理以及数字下变频处理，以形成I、Q两路正交数据序列。3.根据权利要求2所述的基于时频积分插值的雷达测距测速方法，其特征在于，所述根据回波数据提取时频数据矩阵的步骤，具体包括以下步骤：分别对I、Q两路进行数字脉冲压缩处理；将数字脉冲压缩处理后的数据按1个CPI周期顺序存储，并将相同时间单元排为1列，进行离散傅氏变换；将I支路同一时间单元的M列N个数据分别进行N点离散傅氏变换,得到N行M列数据矩阵并存储；将Q支路同一时间单元的M列N个数据分别进行N点离散傅氏变换,得到N行M列数据矩阵并存储。4.根据权利要求3所述的基于时频积分插值的雷达测距测速方法，其特征在于，所述根据时频数据矩阵获取目标体回波数据矩阵的步骤，具体包括以下步骤：对N行M列数据矩阵求模后形成N行M列检测数据矩阵，其中，行为速度通道，列为距离通道；建立恒虚警率检测门限；对每一个速度通道的每一个距离单元进行移动检测，并与恒虚警率检测门限进行比较，高于恒虚警率检测门限的距离单元即为目标单元；连续检测通过恒虚警率检测门限的目标单元；将相连的目标单元进行合并，找出最大值对应的目标单元，并以此为中心，提取并输出该目标单元3行7列目标数据矩阵，形成目标体数据矩阵。5.根据权利要求4所述的基于时频积分插值的雷达测距测速方法，其特征在于，所述对目标体回波数据矩阵进行体积积分插值算法得出目标距离和目标速度的步骤，具体包括以下步骤：采用时域或者频域相同目标单元进行叠加，使数据矩阵变换为频域或者时域线阵；在线阵中找出幅度最大单元和次大单元；在最大单元和次大单元中间设起分界线；采用梯形法分别计算起始点至分界线之前的总面积和分界线至截止点之后的总面积；比较以上两者面积，并按照面积大小控制分界线向大面积方向移动，其中，移动步长为回波多普勒频率单元或回波时间单元宽度的1/100，当移动量化误差小于或等于最小步长时移动结束；计算积分插值后距离单元、速度单元对应多普勒频率插值参数和回波时间插值参数；解算目标体径向速度以及目标体距离。6.基于时频积分插值的雷达测距测速装置，其特征在于，所述装置包括接收单元、提取单元、获取单元以及算法单元；所述接收单元，用于接收雷达检测到的回波数据；所述提取单元，用于根据回波数据提取时频数据矩阵；所述获取单元，用于根据时频数据矩阵获取目标体回波数据矩阵；所述算法单元，用于对目标体回波数据矩阵进行体积积分插...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鸿熙，
申请(专利权)人：西安八阵图电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61