雷达测角方法、装置、设备、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种雷达测角方法、装置、设备、计算机设备和存储介质。所述方法包括：接收稀疏阵列天线的采样信号，并对所述采样信号进行预处理，得到所述采样信号中的相位，其中，所述稀疏阵列天线包括发射天线和接收天线，所述接收天线为多条，每条接收天线并列间隔设置；对所述相位进行互相关运算，得到所述相位序列；采用快速算法对所述相位序列进行处理，得到目标的位置信息。采用本方法能够对目标角度进行测量，具有普遍适用性、雷达阵列天线数量少、计算方法简单且成本低。

Radar Angle Measurement Method, Device, Equipment, Computer Equipment and Storage Media

【技术实现步骤摘要】
雷达测角方法、装置、设备、计算机设备和存储介质
本申请涉及雷达
，特别是涉及一种雷达测角方法、装置、设备、计算机设备和存储介质。
技术介绍
随着雷达技术的发展，出现了米波阵列雷达测角技术，得到目标的准确角度。现有技术中，通过天线阵列接收雷达的脉冲回波信号，以任意一个脉冲作为参考脉冲，对其他所有脉冲的搜索权适量进行补充，并构建代价函数，通过对代价函数进行波束扫描，得到目标的偏轴角，将偏轴角与参考脉冲的基准角相加，最终得到目标的角度。此外，还利用相邻多帧雷达回波数据中目标信息的相关性，通过多帧数据中目标信息的融合，得到目标的角度。然而，目前的方法，存在方法复杂、成本高等问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种雷达测角方法、装置、设备、计算机设备和存储介质。一种雷达测角方法，所述方法包括：接收稀疏阵列天线的采样信号，并对所述采样信号进行预处理，得到所述采样信号中的相位，其中，所述稀疏阵列天线包括发射天线和接收天线，所述稀疏阵列天线包括发射天线和接收天线，所述接收天线为多条，每条接收天线并列间隔设置；对所述相位进行互相关运算，得到所述相位序列；采用快速算法对所述相位序列进行处理，得到目标的位置信息。在其中一个实施例中，所述接收稀疏阵列天线的采样信号，并对所述采样信号进行预处理，得到所述采样信号中的相位包括：采用所述稀疏阵列天线对预设范围内的回波进行采样，得到采样信号，其中，所述采样信号至少包括相位信息；将所述采样信号转换，得到所述采样信号对应的数字信号；对所述数字信号进行雷达信号处理，获取所述相位信息中的相位。在其中一个实施例中，所述对所述数字信号进行雷达信号处理，获取采样信号中的相位包括：对所述数字信号进行快速傅里叶运算，得到运算后数字信号；选取运算后数字信号中对应所述每条接收天线预设幅度范围内的幅度对应的相位。在其中一个实施例中，所述对所述相位进行互相关运算，得到所述相位序列包括：对所述相位信息进行两两互相关运算，得到所述相位序列。在其中一个实施例中，所述采用快速算法对所述相位序列进行处理，得到所述目标的位置信息包括：将所述相位序列按照相位递增的方式进行数据重排，得到排列后的相位序列；根据所述排列后的相位序列，得到所述目标的位置信息。在其中一个实施例中，所述根据排列后的相位序列，得到目标的位置信息包括：对所述排列后的相位序列进行快速傅里叶运算，得到角频率序列；选取所述角频率序列中数值最大的角频率，得到所述目标角频率；对所述目标角频率进行函数转换，得到所述目标的方位角。一种雷达测角装置，所述装置包括：相位获取模块，用于接收稀疏阵列天线的采样信号，并对所述采样信号进行预处理，得到所述采样信号中的相位，其中，所述稀疏阵列天线包括发射天线和接收天线，所述接收天线为多条，每条接收天线并列间隔设置；相位序列获取模块，用于对所述相位进行互相关运算，得到所述相位序列；目标位置信息获取模块，用于采用快速算法对所述相位序列进行处理，得到目标的位置信息。一种雷达测角设备，所述设备包括雷达测角装置。一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述方法的步骤。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的方法的步骤。上述雷达测角方法、装置、设备、计算机设备和存储介质，通过接收稀疏阵列天线的采样信号，并对所述采样信号进行预处理，得到所述采样信号中的相位，其中，所述稀疏阵列天线包括发射天线和接收天线，所述接收天线为多条，每条接收天线并列间隔设置；进一步，对所述相位进行互相关运算，得到所述相位序列；从而采用快速算法对所述相位序列进行处理，得到目标的位置信息。上述方法对目标角度进行测量，具有普遍适用性、雷达阵列天线数量少、计算方法简单且成本低。附图说明图1为一个实施例中一种雷达测角方法的应用环境图；图2为一个实施例中一种雷达测角方法的流程示意图；图3为一个实施例中稀疏阵列天线排布图；图4为一个实施例中步骤S1的流程示意图；图5为另一个实施例中阵列天线和目标呈现如下的几何关系示意图；图6为另一个实施例中阵列天线排列编号示意图；图7为另一个实施例中步骤S3的流程示意图；图8为另一个实施例中步骤S32的流程示意图；图9为另一个实施例中测角误差分布示意图；图10为另一个实施例中相位外校正场景示意图；图11为一个实施例中一种雷达测角装置的结构框图；图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。本申请提供的雷达测角以应用于如图1所示的应用环境中。其中，稀疏阵列天线102通过网络与服务器104进行通信。服务器104接收稀疏阵列天线的采样信号，并对所述采样信号进行预处理，得到所述采样信号中的相位，其中，所述稀疏阵列天线包括发射天线和接收天线，所述接收天线为多条，每条接收天线并列间隔设置；进一步，对所述相位进行互相关运算，得到所述相位序列；从而采用快速算法对所述相位序列进行处理，得到目标的位置信息。其中，稀疏阵列天线102可以但不限于采用环形、线形或圆形等形式排列的阵列，服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。在一个实施例中，如图2所示，提供了一种雷达测角方法，以该方法应用于图1中的服务器为例进行说明，包括以下步骤：步骤S1：接收稀疏阵列天线的采样信号，并对所述采样信号进行预处理，得到所述采样信号中的相位，其中，所述稀疏阵列天线包括发射天线和接收天线，所述接收天线为多条，每条接收天线并列间隔设置。具体地，稀疏阵列天线是将传统满阵部署阵列存在的冗余天线单元进行去除，且以一定方式排布的阵列。其中，对于稀疏阵列天线的排布方式不限于环形、线形或圆形等形式排列的阵列。此外，稀疏阵列天线的接收天线的条数以及发射天线的条数不作具体限定。但是，稀疏阵列天线的排布方式要确保满足工程和算法简单性，且具备测角算法基本的核心项。通过本申请所述稀疏阵列天线进行测角，其成本仅为传统满阵部署阵列的10％，大大降低了成本，且效果也由于传统满阵部署阵列测角的方法。对所述采样信号预处理指将采集的采用信号进行信号转换或提取等处理。如图3所示，揭示了本申请文件采用的一个稀疏阵列。稀疏阵列的整个方位由37+1根波导天线布置而成，发射天线为1根，接收天线为37根，发射天线位于接收天线侧上方。接收天线之间采用最小单位间隔10.5mm，每根波导天线采用标准的BJ180波导，法兰盘采用非标准设计以满足10.5mm间隔的需求。所有波导天线稀疏布置后，整个方位面有效尺寸为3.5m。步骤S2：对所述相位进行互相关运算，得到所述相位序列。具体地，互相关指对两个函数分别作复数共轭和反向平移并使其相乘的无穷积分，或者说：第一个函数依次作复共轭和平移后与第二个函数相乘的无穷积分。互相关运算的结果反映了两个信号之间相似性的量度。步骤S3：采用快速算法对所述相位序列进行处理，得到目标的位置信息。具体地，快速算法广泛应用于数字信号处理，包括卷积和离散富里叶变换的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷达测角方法，其特征在于，所述方法包括：接收稀疏阵列天线的采样信号，并对所述采样信号进行预处理，得到所述采样信号中的相位，其中，所述稀疏阵列天线包括发射天线和接收天线，所述接收天线为多条，每条接收天线并列间隔设置；对所述相位进行互相关运算，得到所述相位序列；采用快速算法对所述相位序列进行处理，得到目标的位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种雷达测角方法，其特征在于，所述方法包括：接收稀疏阵列天线的采样信号，并对所述采样信号进行预处理，得到所述采样信号中的相位，其中，所述稀疏阵列天线包括发射天线和接收天线，所述接收天线为多条，每条接收天线并列间隔设置；对所述相位进行互相关运算，得到所述相位序列；采用快速算法对所述相位序列进行处理，得到目标的位置信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收稀疏阵列天线的采样信号，并对所述采样信号进行预处理，得到所述采样信号中的相位包括：采用所述稀疏阵列天线对预设范围内的回波进行采样，得到采样信号，其中，所述采样信号至少包括相位信息；将所述采样信号转换，得到所述采样信号对应的数字信号；对所述数字信号进行雷达信号处理，获取所述相位信息中的相位。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述数字信号进行雷达信号处理，获取所述相位信息中的相位包括：对所述数字信号进行快速傅里叶运算，得到运算后数字信号；获取所述相位信息和幅度信息，并选取运算后数字信号中对应所述每条接收天线预设幅度范围内的幅度对应的相位。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述相位进行互相关运算，得到所述相位序列包括：对所述相位信息进行两两互相关运算，得到所述相位序列。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采用快速算法对所述相位序列进行处理，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄超，董柳青，
申请(专利权)人：西安天伟电子系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61