本发明专利技术公开了高重频雷达目标距离测量方法、装置、设备及介质，所述方法包括：向目标发射多段调制斜率不同、频率连续的载频线性调制脉冲串信号；接收目标回波信号并将所述回波信号与发射信号的连续部分混频后计算出目标模糊距离以及所述回波信号和所述发射信号的频率差；根据所述频率差估算目标大致距离；利用所述目标模糊距离对所述目标大致距离进行修正得到目标测量距离。本发明专利技术能够解决高重频雷达对目标距离测量精度差的问题。达对目标距离测量精度差的问题。达对目标距离测量精度差的问题。
【技术实现步骤摘要】
高重频雷达目标距离测量方法、装置、设备及介质
[0001]本专利技术属于目标距离测量
，尤其涉及高重频雷达目标距离测量方法、装置、设备及介质。
技术介绍
[0002]高重频雷达的脉冲重复频率高，目标距离高度模糊。现有的高重频雷达距离测量方法有重频组变解模糊法和载频多段线性调制测距法。
[0003]Nadav Levanon等在书籍“Radar Signals”中采用重频组变解模糊法测量目标距离。该方法通过发射多组不同脉冲重复频率的脉冲信号，接收处理时再利用余差查表法、剩余定理法或一维集法等解模糊得到目标的真实距离。然而，对于高重频雷达，解模糊需要的脉组数目多、处理复杂，并且每组重频内的相参脉冲数降低，雷达最大作用距离下降，影响雷达探测性能。
[0004]R.H.Khan等在论文“Target Detection and Tracking with a High Frequency Ground Wave Radar”中采用载频多段线性调制测距法得到目标距离。该方法通过发射多段不同调制斜率的载频调制脉冲串，接收处理时再利用不同段回波信号与发射信号的频率差计算得到目标的真实距离。然而，该方法测量得到的目标距离与高重频雷达的多普勒分辨率相关，使得雷达测距精度不高，在复杂电磁环境中无法快速提供精确的作战引导信息。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了高重频雷达目标距离测量方法、装置、设备及介质,利用载频多段线性调制的脉冲串，通过分段信号处理估计目标的大致不模糊距离，再利用雷达CFAR检测后得到的模糊距离修正目标的不模糊距离，可大大提升高重频雷达对目标的距离测量精度。
[0006]本专利技术目的通过下述技术方案来实现：
[0007]一种高重频雷达目标距离测量方法，所述方法包括：
[0008]向目标发射多段调制斜率不同、频率连续的载频线性调制脉冲串信号；
[0009]接收目标回波信号并将所述回波信号与发射信号的连续部分混频后计算出目标模糊距离以及所述回波信号和所述发射信号的频率差；
[0010]根据所述频率差估算目标大致距离；
[0011]利用所述目标模糊距离对所述目标大致距离进行修正得到目标测量距离。
[0012]进一步的，所述脉冲串信号由多段式调频连续波调制脉冲串信号得到。
[0013]进一步的，所述脉冲串信号由三段式调频连续波w(t)调制脉冲串信号u(t)得到，表达式为：
[0014]x(t)＝w(t)
·
u(t)
[0015]t为时间变量；
[0016]脉冲串调制信号u(t)为：
[0017][0018]其中，PRI为脉冲重复间隔，PW为脉冲宽度，N为每段调制的脉冲个数；
[0019]w(t)的表达式为：
[0020][0021]三段式调频连续波w(t)表征发射信号的相位部分，相位的导数为信号的频率，第一段信号的调频斜率为k，第二段信号的调频斜率为
‑
k，第三段信号频率无调制。
[0022]进一步的，所述接收目标回波信号并将所述回波信号与发射信号的连续部分混频后计算出目标模糊距离以及所述回波信号和所述发射信号的频率差具体包括：
[0023]将发射信号的连续波部分w(t)取共轭后与目标回波y(t)相乘，得到混频后的信号；
[0024]将混频后的信号分三段分别进行脉冲重排和脉冲多普勒处理；
[0025]对脉冲多普勒处理后的信号进行多普勒维CFAR检测和点迹凝聚；
[0026]根据点迹凝聚结果得到目标的模糊距离以及回波信号与发射信号的频率差。
[0027]进一步的，所述根据点迹凝聚结果得到目标的模糊距离以及回波信号与发射信号的频率差具体包括：
[0028]设点迹凝聚后目标质心的多普勒频率分别为f1、f2、f3，分别表示第1段、第2段和第3段的回波信号与发射信号的频率差，频率差的测量精度为多普勒分辨率；
[0029]设点迹凝聚后目标质心的距离分别为R1、R2、R3，分别表示第1段、第2段和第3段的目标模糊距离，如果每段的脉冲重复频率相同，则检测到的模糊距离相同，测量精度为c/(2B)，其中B为脉冲信号带宽、c为光速。
[0030]进一步的，所述根据所述频率差估算目标大致距离具体包括：
[0031]目标回波信号y(t)由发射信号x(t)延迟Δt得到：
[0032]y(t)＝x(t
‑
Δt)
[0033]其中Δt＝2R
T
/c表示目标距离为R
T
时的传播延迟，延迟Δt与各段频率差的关系为：
[0034][0035]如果只有一个目标，则测量得到的目标不模糊距离为R
m
＝mean{R,R'}，其中：
[0036][0037]如果有多个目标，不考虑测量精度时，f1、f2、f3均有多个值，从这多个值中选择1个值进行计算，当计算得到的距离差|R
‑
R'|小于预设门限时，则配对成功，输出目标的不模糊距离为R
m
＝mean{R,R'}，并记录配对成功时对应的目标模糊距离。
[0038]进一步的，所述利用所述目标模糊距离对所述目标大致距离进行修正得到目标测量距离具体包括：
[0039]修正后的目标距离R
m,c
为：
[0040][0041]其中表示向下取整，U＝PRI
·
c/2表示脉冲雷达的最大不模糊距离，R
a
＝(R1+R2+R3)/3。
[0042]另一方面，本专利技术还提供了一种目标距离测量装置，所述装置包括：
[0043]信号发射模块，所述信号发射模块向目标发射多段调制斜率不同、频率连续的载频线性调制脉冲串信号；
[0044]频率差计算模块，所述频率差计算模块接收目标回波信号并将所述回波信号与发射信号的连续部分混频后计算出目标模糊距离以及所述回波信号和所述发射信号的频率差；
[0045]目标大致距离估算模块，所述目标大致距离估算模块根据所述频率差估算目标大致距离；
[0046]目标测量距离计算模块，所述目标测量距离计算模块利用所述目标模糊距离对所述目标大致距离进行修正得到目标测量距离。
[0047]另一方面，本专利技术还提供了一种计算机设备，计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现上述的任意一种高重频雷达目标距离测量方法。
[0048]另一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述的任意一种高重频雷达目标距离测量方法。
[0049]本专利技术的有益效果在于：
[0050](1)本专利技术提供的高重频雷达目标距离测量方法结合载频多段线性调制测距法与信号检测方法的优势，利用后者检测出的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高重频雷达目标距离测量方法，其特征在于，所述方法包括：向目标发射多段调制斜率不同、频率连续的载频线性调制脉冲串信号；接收目标回波信号并将所述回波信号与发射信号的连续部分混频后计算出目标模糊距离以及所述回波信号和所述发射信号的频率差；根据所述频率差估算目标大致距离；利用所述目标模糊距离对所述目标大致距离进行修正得到目标测量距离。2.如权利要求1所述的高重频雷达目标距离测量方法，其特征在于，所述脉冲串信号由多段式调频连续波调制脉冲串信号得到。3.如权利要求1所述的高重频雷达目标距离测量方法，其特征在于，所述脉冲串信号由三段式调频连续波w(t)调制脉冲串信号u(t)得到，表达式为：x(t)＝w(t)
·
u(t)t为时间变量；脉冲串调制信号u(t)为：其中，PRI为脉冲重复间隔，PW为脉冲宽度，N为每段调制的脉冲个数；w(t)的表达式为：三段式调频连续波w(t)表征发射信号的相位部分，相位的导数为信号的频率，第一段信号的调频斜率为k，第二段信号的调频斜率为
‑
k，第三段信号频率无调制。4.如权利要求3所述的高重频雷达目标距离测量方法，其特征在于，所述接收目标回波信号并将所述回波信号与发射信号的连续部分混频后计算出目标模糊距离以及所述回波信号和所述发射信号的频率差具体包括：将发射信号的连续波部分w(t)取共轭后与目标回波y(t)相乘，得到混频后的信号；将混频后的信号分三段分别进行脉冲重排和脉冲多普勒处理；对脉冲多普勒处理后的信号进行多普勒维CFAR检测和点迹凝聚；根据点迹凝聚结果得到目标的模糊距离以及回波信号与发射信号的频率差。5.如权利要求4所述的高重频雷达目标距离测量方法，其特征在于，所述根据点迹凝聚结果得到目标的模糊距离以及回波信号与发射信号的频率差具体包括：设点迹凝聚后目标质心的多普勒频率分别为f1、f2、f3，分别表示第1段、第2段和第3段的回波信号与发射信号的频率差，频率差的测量精度为多普勒分辨率；设点迹凝聚后目标质心的距离分别为R1、R2、R3，分别表示第1段、第2段和第3段的目标模糊距离，如果每段的脉冲重复频率相同，则检测到的模糊距离相同，测量精度为c/(2B)，
其中B为脉冲信号带宽、c为光速。6.如权利要求5所述的高重频雷达目标...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗绣莲，顾杰，杨秋，张圣鹋，史建成，梁超，朱磊，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。