一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法及系统技术方案

本发明专利技术属于雷达信号处理领域，具体涉及一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法及系统，包括：若干基站获取发射信号得到若干接收信号；根据若干基站得到若干基站对应的若干三维坐标；根据相关公式对若干接收信号进行相关操作得到若干相关信号；根据相关信号得到最大相关信号；对若干基站的预设采样率和最大相关信号进行相关操作得到若干相关时差；根据若干相关时差和若干三维坐标得到辐射源位置；对若干接收信号进行干涉处理得到若干干涉信号；根据若干干涉信号得到最大方位向干涉信号；根据最大方位向干涉信号和预设采样率得到若干多普勒频率差；根据辐射源位置和若干多普勒频率差得到辐射源速度。具有定位精度高的特点。

A method and system for measuring velocity of emitter location based on virtual equivalent synthetic aperture

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法及系统
本专利技术属于雷达信号处理领域，具体涉及一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法及系统。
技术介绍
使用一些有源的设备(如雷达等)对目标的定位叫做有源定位，它具有可以全天性地探测目标并对目标进行定位，以及定位的精度比较高等诸多优点。由于有源定位是依靠有源设备发射大功率信号来实现对目标的探测和定位的，这就使得这些有源设备很容易将自己暴露给敌方。因此随着科技的发展，对目标不发射电磁波，而是通过测量辐射源(如通信发射机、雷达等)的电磁波而实现对目标定位的无源定位逐渐成为主流趋势。针对不同的定位参数，对目标的定位方法就可以被分为很多种。就具体的定位参数信息而言，主要包括：到达时差(TimeDifferenceofArrival,TDOA)、到达时间(TimeofArrival,TOA)、到达角(AngleofArrival,AOA)和信号到达强度(ReceivedSignalStrength,RSS)以及它们的混合参数等。基站信号过长做相关求时差会出现多峰值或者峰值持续的情况，单维信号做干涉会出现多普勒模糊的情况，本专利技术运用短基站信号做相关求时差只有单一峰值出现，运用“信号重排”得到双维接收信号做干涉便于求解频差。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法及系统。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法，包括：<br>获取若干基站的三维坐标和若干接收信号；根据相关公式对所述若干接收信号进行相关操作得到若干相关信号；根据所述相关信号得到最大相关信号；对所述若干基站的预设采样率和所述最大相关信号进行相关操作得到若干相关时差；根据所述若干相关时差和所述若干三维坐标得到辐射源位置；对所述若干接收信号进行干涉处理得到若干干涉信号；根据所述若干干涉信号得到最大方位向干涉信号；根据所述最大方位向干涉信号和所述预设采样率得到若干多普勒频率差；根据所述辐射源位置和所述若干多普勒频率差得到辐射源速度。在本专利技术的一个实施例中，获取若干接收信号，包括：获取若干子接收信号；根据一步一停模型对所述若干子接收信号进行二维重排得到若干接收信号。在本专利技术的一个实施例中，对所述若干基站的预设采样率和所述最大相关信号进行相关操作得到若干相关时差，包括：对所述若干基站的预设采样率与所述最大相关信号进行相关操作得到对应的若干子粗估计相关时差；对所述若干子粗估计相关时差进行最小二乘拟合操作得到若干子精确时差；对所述子精确时差取平均得到若干相关时差。在本专利技术的一个实施例中，对所述若干接收信号进行干涉处理得到若干干涉信号，包括：对所述若干接收信号进行平移操作得到若干平移后接收信号；对所述若干平移后接收信号进行干涉处理得到若干干涉信号。本专利技术还提供了一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速系统，包括：信号获取模块，用于获取若干基站的三维坐标和若干接收信号；相关模块，用于根据相关公式对所述若干接收信号进行相关操作得到若干相关信号；还用于根据所述相关信号得到最大相关信号；相关时差获取模块，用于对所述若干基站的预设采样率和所述最大相关信号进行相关操作得到若干相关时差；辐射源位置获取模块，用于根据所述若干相关时差和所述若干三维坐标得到辐射源位置；最大方位向干涉信号获取模块，用于对所述若干接收信号进行干涉处理得到若干干涉信号；还用于根据所述若干干涉信号得到最大方位向干涉信号；多普勒频率差获取模块，用于根据所述最大方位向干涉信号和所述预设采样率得到若干多普勒频率差；辐射源速度获取模块，用于根据所述辐射源位置和所述若干多普勒频率差得到辐射源速度。在本专利技术的一个实施例中，所述信号获取模块包括：三维坐标获取单元，用于获取所述若干三维坐标接收信号获取单元，用于获取所述若干接收信号。在本专利技术的一个实施例中，所述接收信号获取单元包括：子接收信号获取子单元，用于获取若干子接收信号；二维重排子单元，用于根据一步一停模型对所述若干子接收信号进行二维重排得到若干接收信号。在本专利技术的一个实施例中，所述相关时差获取模块包括：相关操作单元，用于对所述若干基站的预设采样率与所述最大相关信号进行相关操作得到对应的若干子粗估计相关时差；最小二乘拟合操作单元，用于对所述若干子粗估计相关时差进行最小二乘拟合操作得到若干子精确时差；取平均单元，用于对所述子精确时差取平均得到若干相关时差。在本专利技术的一个实施例中，所述最大方位向干涉信号获取模块包括：干涉信号获取单元，用于对所述若干接收信号进行干涉处理得到若干干涉信号；最大方位向干涉信号获取单元，用于还用于根据所述若干干涉信号得到最大方位向干涉信号。在本专利技术的一个实施例中，所述干涉信号获取单元包括：平移操作子单元，用于对所述若干接收信号进行平移操作得到若干平移后接收信号；干涉处理子单元，用于对所述若干平移后接收信号进行干涉处理得到若干干涉信号。本专利技术的有益效果：本专利技术通过对基站回波数据进行相关操作来粗估计以计算时差，然后进行最小二乘拟合来精估计，以提高定位精度；以精估计所得时差为基准进行接受信号平移，将平移操作后的信号进行干涉处理并在方位向求得频差；利用三站时差可以求得飞行目标的位置，利用三站频差可以求得飞行目标的速度，进一步可以解得飞行目标的轨迹。以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法流程框图；图3是本专利技术实施例提供的一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法中最小二乘拟合时差图；图4是本专利技术实施例提供的一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法中的频差图；图5是本专利技术实施例提供的一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法定位结果图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。请参见图1，图1是本专利技术实施例提供的一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法流程示意图，包括：获取若干基站的三维坐标和若干接收信号；根据相关公式对所述若干接收信号进行相关操作得到若干相关信号；根据所述相关信号得到最大相关信号；对所述若干基站的预设采样率和所述最大相关信号进行相关操作得到若干相关时差；根据所述若干相关时差和所述若干三维坐标得到辐射源位置；对所述若干接收信号进行干涉处理得到若干干涉信号；根据所述若干干涉信号得到最大方位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法，其特征在于，包括：/n获取若干基站的三维坐标和若干接收信号；/n根据相关公式对所述若干接收信号进行相关操作得到若干相关信号；/n根据所述相关信号得到最大相关信号；/n对所述若干基站的预设采样率和所述最大相关信号进行相关操作得到若干相关时差；/n根据所述若干相关时差和所述若干三维坐标得到辐射源位置；/n对所述若干接收信号进行干涉处理得到若干干涉信号；/n根据所述若干干涉信号得到最大方位向干涉信号；/n根据所述最大方位向干涉信号和所述预设采样率得到若干多普勒频率差；/n根据所述辐射源位置和所述若干多普勒频率差得到辐射源速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法，其特征在于，包括：
获取若干基站的三维坐标和若干接收信号；
根据相关公式对所述若干接收信号进行相关操作得到若干相关信号；
根据所述相关信号得到最大相关信号；
对所述若干基站的预设采样率和所述最大相关信号进行相关操作得到若干相关时差；
根据所述若干相关时差和所述若干三维坐标得到辐射源位置；
对所述若干接收信号进行干涉处理得到若干干涉信号；
根据所述若干干涉信号得到最大方位向干涉信号；
根据所述最大方位向干涉信号和所述预设采样率得到若干多普勒频率差；
根据所述辐射源位置和所述若干多普勒频率差得到辐射源速度。


2.根据权利要求1所述的基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法，其特征在于，获取若干接收信号，包括：
获取若干子接收信号；
根据一步一停模型对所述若干子接收信号进行二维重排得到若干接收信号。


3.根据权利要求1所述的基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法，其特征在于，对所述若干基站的预设采样率和所述最大相关信号进行相关操作得到若干相关时差，包括：
对所述若干基站的预设采样率与所述最大相关信号进行相关操作得到对应的若干子粗估计相关时差；
对所述若干子粗估计相关时差进行最小二乘拟合操作得到若干子精确时差；
对所述子精确时差取平均得到若干相关时差。


4.根据权利要求1所述的基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速方法，其特征在于，对所述若干接收信号进行干涉处理得到若干干涉信号，包括：
对所述若干接收信号进行平移操作得到若干平移后接收信号；
对所述若干平移后接收信号进行干涉处理得到若干干涉信号。


5.一种基于虚拟等效合成孔径的辐射源定位测速系统，其特征在于，包括：
信号获取模块，用于获取若干基站的三维坐标和若干接收信号；
相关模块，用于根据相关公式对所述若干接收信号进行相关操作得到若干相关信号；还用于根据所述相关信号得到最大相关信号；
相关时差获取模块，用于对所述若干基站的预设采样率和所述最大相关信号进行相关操作得到若干相关时差；
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙光才，冯旭，王裕旗，杨军，邢孟道，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61