运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质。其中，所述方法包括：获取天线阵列中第一组虚拟复用阵元和第二组复用阵元的同一运动目标的回波信号，第一组虚拟复用阵元对应的脉冲信号周期与第二组虚拟复用阵元的不同；根据回波信号获取第一组虚拟复用阵元对应的第一实测运动相位差和第二组虚拟复用阵元对应的第二实测运动相位差；根据两个实测运动相位差计算运动目标的多普勒频率；根据多普勒频率计算运动目标的当前速度。本发明专利技术所提供的技术方案能够解决现有技术中雷达测速时运动目标在回波积累时间内会跨越多个距离单元，对应的多普勒响应超出一个频率范围而产生模糊，导致难以准确测量运动目标速度的技术问题。速度的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及雷达信号处理
，尤其涉及一种运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在无线通信领域，天线技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的吞吐量、传送距离和频谱利用率，因而被广泛应用在移动物联网领域。近年来，为了提高雷达的检测性能和计算精度，多输入多输出(Multiple
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Input Multiple
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Output，MIMO)技术被广泛应用于雷达中。MIMO技术指在发射端使用多个发射天线，在接收端使用多个接收天线，信号在发射端和接收端构成的多个通道上传输，能充分利用空间资源，提高系统信道容量，改善通信质量。
[0003]MIMO雷达测速系统通过发射阵列的各个阵元发射互不干扰的相互正交的脉冲信号，利用脉冲信号的回波信号的频移量来探测运动目标的运动方向和运动速度。然而，在现有技术中，通过MIMO雷达系统测速时，存在速度模糊和测速范围小的技术问题。
[0004]一方面，脉冲多普勒雷达工作在中低重复频率时，高速运动的观测目标在回波积累时间内会跨多个距离单元运动，即在角度估计过程中运动目标已经跨越了多个距离单元，波形产生相位差，对应的多普勒效应超出一个频率范围而产生模糊，导致根据模糊的多普勒图像解析出的运动目标速度不准确，即难以准确地测量出运动目标的真实速度。
[0005]另一方面，根据常规的基于MIMO雷达的测速方法，当发射天线的数量较多时，可以测量的最大不模糊速度范围将会变小，不能满足针对高速移动目标的测速需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质，旨在有效解决现有技术中雷达工作在中低重复频率下，高速运动的观测目标在回波积累时间内会跨多个距离单元运动，波形产生相位差，导致难以准确测量运动目标的真实速度的技术问题。
[0007]根据本专利技术的一方面，本专利技术提供了一种运动目标速度解模糊方法，所述方法包括：获取由所述多个发射天线和所述多个接收天线构成的天线阵列中的第一组虚拟复用阵元和第二组复用阵元接收的同一运动目标的回波信号，其中，所述第一组虚拟复用阵元对应的脉冲信号周期与所述第二组虚拟复用阵元对应的脉冲信号周期不同；根据所述回波信号获取所述第一组虚拟复用阵元对应的第一实测运动相位差和所述第二组虚拟复用阵元对应的第二实测运动相位差；根据所述第一实测运动相位差和所述第二实测运动相位差计算所述运动目标的多普勒频率；根据所述多普勒频率计算所述运动目标的当前速度。
[0008]进一步地，所述第一组虚拟复用阵元由两个发射天线结合至少一个接收天线构
成，所述第二组虚拟复用阵元也由两个发射天线结合至少一个接收天线构成。
[0009]进一步地，所述第一组虚拟复用阵元由第一目标发射天线和第二目标发射天线结合至少一个接收天线构成，所述第二组虚拟复用阵元由所述第二目标发射天线和第三目标发射天线结合至少一个接收天线构成，并且所述第二目标发射天线所发射的脉冲信号的信号周期与所述第三目标发射天线所发射的脉冲信号的信号周期不同。
[0010]进一步地，所述第一目标发射天线和所述第二目标发射天线在发射时序上相邻，所述第二目标发射天线和所述第三目标发射天线在发射时序上相邻。
[0011]进一步地，所述根据所述回波信号获取所述第一组虚拟复用阵元对应的第一实测运动相位差和所述第二组虚拟复用阵元对应的第二实测运动相位差包括：根据所述回波信号生成所述第一组虚拟复用阵元对应的各个通道的距离
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多普勒图像以及所述第二组虚拟复用阵元对应的各个通道的距离
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多普勒图像，并对所述距离
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多普勒图像进行非相干积累；从所述非相干积累后的距离
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多普勒图像中获取所述运动目标在所述第一组虚拟复用阵元对应的各个通道中的第一目标距离多普勒单元位置数据以及所述运动目标在所述第二组虚拟复用阵元对应的各个通道中的第二目标距离多普勒单元位置数据；根据所述第一目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到所述第一实测运动相位差，以及根据所述第二目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到所述第二实测运动相位差。
[0012]进一步地，所述根据所述第一目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到所述第一实测运动相位差，以及根据所述第二目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到所述第二实测运动相位差包括：根据所述第一组虚拟复用阵元对应的各个通道中的所述第一目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到针对各个通道的多个运动相位差，并将所述多个运动相位差的平均值作为所述第一实测运动相位差；根据所述第二组虚拟复用阵元对应的各个通道中的所述第二目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到针对各个通道的多个运动相位差，并将所述多个运动相位差的平均值作为所述第二实测运动相位差。
[0013]进一步地，所述根据所述第一组虚拟复用阵元对应的各个通道中的所述第一目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到针对各个通道的多个运动相位差，并将所述多个运动相位差的平均值作为所述第一实测运动相位差包括：针对所述第一组虚拟复用阵元对应的各个通道，若构成所述第一组虚拟复用阵元的两个发射天线中的一个所发射的脉冲信号对应的不同通道的目标距离多普勒单元位置数据的复数数据分别表示为，构成所述第一组虚拟复用阵元的两个发射天线中的另一个所发射的脉冲信号对应的不同通道的目标距离多普勒单元位置数据的复数数据分别表示为，则根据下式计算所述第一实测运动相位差：，其中，“*”为取共轭操作，n为所述第一组虚拟复用阵元对应的通道总数。
[0014]进一步地，所述根据所述第二组虚拟复用阵元对应的各个通道中的所述第二目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到针对各个通道的多个运动相位差，并将所述多个运动相位差的平均值作为所述第二实测运动相位差包括：针对所述第二组虚拟复用阵元对应的各个通道，若构成所述第二组虚拟复用阵元的两个发射天线中的一个所发射的脉冲信号对应的不同通道的目标距离多普勒单元位置数据的复数数据分别表示为，构成所述第二组虚拟复用阵元的两个发射天线中的另一个所发射的脉冲信号对应的不同通道的目标距离多普勒单元位置数据的复数数据分别表示为，则根据下式计算所述第二实测运动相位差：，其中，“*”为取共轭操作，n为所述第二组虚拟复用阵元对应的通道总数。
[0015]进一步地，所述根据所述第一实测运动相位差和所述第二实测运动相位差计算所述运动目标的多普勒频率包括：根据下式计算差分相位差：，其中，表示所述差分相位差，表示所述第一实测运动相位差，表示所述第二实测运动相位差，“*”为取共轭操作。
[0016]进一步地，所述根据所述第一实测运动相位差和所述第二实测运动相位差计算所述运动目标的多普勒频率还包括：计算所述差分相位差的相角；根据所述相角计算所述运动目标的多普勒频率。
[0017]进一步地，所述根据所述第一实测运动相位差和所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动目标速度解模糊方法，用于MIMO雷达，所述雷达包括时分复用的多个发射天线和多个接收天线，其特征在于，所述方法包括：获取由所述多个发射天线和所述多个接收天线构成的天线阵列中的第一组虚拟复用阵元和第二组虚拟复用阵元接收的同一运动目标的回波信号，其中，所述第一组虚拟复用阵元对应的脉冲信号周期与所述第二组虚拟复用阵元对应的脉冲信号周期不同；根据所述回波信号获取所述第一组虚拟复用阵元对应的第一实测运动相位差和所述第二组虚拟复用阵元对应的第二实测运动相位差；根据所述第一实测运动相位差和所述第二实测运动相位差计算所述运动目标的多普勒频率；根据所述多普勒频率计算所述运动目标的当前速度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一组虚拟复用阵元由两个发射天线结合至少一个接收天线构成，所述第二组虚拟复用阵元也由两个发射天线结合至少一个接收天线构成。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一组虚拟复用阵元由第一目标发射天线和第二目标发射天线结合至少一个接收天线构成，所述第二组虚拟复用阵元由所述第二目标发射天线和第三目标发射天线结合至少一个接收天线构成，并且所述第二目标发射天线所发射的脉冲信号的信号周期与所述第三目标发射天线所发射的脉冲信号的信号周期不同。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一目标发射天线和所述第二目标发射天线在发射时序上相邻，所述第二目标发射天线和所述第三目标发射天线在发射时序上相邻。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述回波信号获取所述第一组虚拟复用阵元对应的第一实测运动相位差和所述第二组虚拟复用阵元对应的第二实测运动相位差包括：根据所述回波信号生成所述第一组虚拟复用阵元对应的各个通道的距离
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多普勒图像以及所述第二组虚拟复用阵元对应的各个通道的距离
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多普勒图像，并对所述距离
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多普勒图像进行非相干积累；从所述非相干积累后的距离
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多普勒图像中获取所述运动目标在所述第一组虚拟复用阵元对应的各个通道中的第一目标距离多普勒单元位置数据以及所述运动目标在所述第二组虚拟复用阵元对应的各个通道中的第二目标距离多普勒单元位置数据；根据所述第一目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到所述第一实测运动相位差，以及根据所述第二目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到所述第二实测运动相位差。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到所述第一实测运动相位差，以及根据所述第二目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到所述第二实测运动相位差包括：根据所述第一组虚拟复用阵元对应的各个通道中的所述第一目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到针对各个通道的多个运动相位差，并将所述多个运动相位差的平均值作为所述第一实测运动相位差；
根据所述第二组虚拟复用阵元对应的各个通道中的所述第二目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到针对各个通道的多个运动相位差，并将所述多个运动相位差的平均值作为所述第二实测运动相位差。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一组虚拟复用阵元对应的各个通道中的所述第一目标距离多普勒单元位置数据的复数数据得到针对各个通道的多个运动相位差，并将所述多个运动相位差的平均值作为所述第一实测运动相位差包括：针对所述第一组虚拟复用阵元对应的各个通道，若构成所述第一组虚拟复用阵元的两个发射天线中的一个所发射的脉冲信号对应的不同通道的目标距离多普勒单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭坤鹏，武景，王绍龙，买剑春，冯友怀，张燎，
申请(专利权)人：南京隼眼电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：