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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达,尤其涉及一种目标间微多普勒串扰抑制方法、雷达、设备及存储介质。
技术介绍
1、对于雷达而言,目标的运动产生多普勒效应,不同的运动方式将产生具有不同变化特征的多普勒信息;特别是,当目标具有微动时,雷达回波将具有微多普勒效应,即受到了时变的频率调制。目标的微动包括振动、转动、进动等往复性运动。目标的微多普勒包含了目标的独特运动信息,可以作为目标识别的有效特征。
2、然而,对于多目标场景或存在较强的虚假目标场景,目标间的微多普勒串扰将十分严重,特别是对于穿墙雷达系统。穿墙雷达所探测的目标运动状态差异往往较大,对于走动的目标与静止站立的目标回波信号能量可能有数倍之差,这种情况下弱回波信号目标的微多普勒谱中往往串扰有强回波信号目标的微多普勒谱。另外,在穿墙探测应用中,往往存在一些电器设备引起的强回波虚假目标,如电扇、空调等。这些都将严重的影响到所提目标微多普勒特征的有效性与可靠性,降低了目标探测的准确性。
3、现有的微多普勒特征提取技术,往往是针对单目标场景或者未考虑强回波信号目标对弱回波信号目标微多普勒谱特征串扰的影响。当相近的俩目标回波能量差异较大时,将严重的影响到提取的弱回波信号目标微多普勒特征的有效性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种目标间微多普勒串扰抑制方法、雷达、设备及存储介质,以解决多目标场景与固定虚假目标场景下微多普勒谱串扰的问题。
2、本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的:一种目标间微多普
3、获取雷达各通道的原始回波信号;
4、对所述原始回波信号进行脉冲压缩处理、杂波抑制处理以及成像处理,得到场景成像结果;
5、对所述场景成像结果进行目标检测聚类与跟踪,得到目标的位置信息;
6、结合所述场景成像结果与目标的位置信息,提取目标的慢时间数据序列;
7、对所述目标的慢时间数据序列进行时频变换,得到目标的时频图;
8、对所述目标的时频图进行检测,得到目标的微多普勒图谱结果;
9、根据所述目标的位置信息选取参考点;
10、结合所述场景成像结果与参考点,提取参考点的慢时间数据序列;
11、对所述参考点的慢时间数据序列进行时频变换,得到参考点的时频图;
12、对所述参考点的时频图与目标的微多普勒图谱结果进行时频图对比检测;
13、根据时频图对比检测结果,对所述目标的微多普勒图谱结果中的串扰谱信息进行抑制,得到微多普勒图谱。
14、进一步地,提取所述目标的慢时间数据序列的具体公式为:
15、
16、其中,data_sett表示第t个目标的慢时间数据序列;表示第m个慢时间时刻,雷达跟踪输出的第t个目标的位置信息所对应的场景成像结果的幅相数据。
17、进一步地,采用短时傅里叶变换对所述目标的慢时间数据序列进行时频变换,得到目标的时频图,具体公式为:
18、
19、其中,k表示频率索引,l表示短时傅里叶变换后的慢时间索引,st(k,l)表示第t个目标在第l个慢时间时刻的第k个频点上的幅相数据;data_sett表示第t个目标的慢时间数据序列,m表示脉冲标号或短时傅里叶变换前的慢时间标号;h(n)表示高斯形窗函数;表示窗长;j表示虚部。
20、进一步地,采用有序统计恒虚警检测方法对所述目标的时频图进行检测。
21、进一步地,根据所述目标的位置信息,从下式所表示的点选取参考点:
22、
23、其中,np_set表示参考点集合,g表示保护半径,表示第t个目标的位置信息,表示第t个目标的距离向单元格索引,表示第t个目标的方位向单元格索引,表示参考点,n+表示正整数数据集。
24、进一步地,所述参考点具体为:
25、
26、其中,r_npm表示选取的参考点集合。
27、进一步地,对所述参考点的时频图与目标的微多普勒图谱结果进行时频图对比检测的具体公式为:
28、
29、其中,h(k,l,rn)表示时频图对比检测结果,h(k,l,rn)=1表示第t个目标在第l个慢时间时刻的第k个频点上其幅值大于第rn个参考点在对应位置上的幅值,h(k,l,rn)=0表示第t个目标在第l个慢时间时刻的第k个频点上其幅值小于或等于第rn个参考点在对应位置上的幅值;
30、表示经过检测的第t个目标在第l个慢时间时刻的第k个频点上的幅相数据;表示第rn个参考点在第l个慢时间时刻的第k个频点上的幅相数据。
31、进一步地,根据时频图对比检测结果,对所述目标的微多普勒图谱结果中的串扰谱信息进行抑制的具体公式为:
32、
33、其中,st′(k,l)表示串扰谱信息抑制后的第t个目标在第l个慢时间时刻的第k个频点上的幅相数据;表示经过检测的第t个目标在第l个慢时间时刻的第k个频点上的幅相数据;h(k,l,rn)表示时频图对比检测结果,rn表示选取的参考点数量,α表示经验常数。
34、基于同一构思,本专利技术还提供一种穿墙雷达,所述穿墙雷达包括:
35、发射模块,用于产生发射波信号;
36、接收模块,用于接收原始回波信号,所述原始回波信号是所述发射波信号发送至目标后被散射回的信号;
37、信号处理器,用于:
38、对所述原始回波信号进行脉冲压缩处理、杂波抑制处理以及成像处理,得到场景成像结果;
39、对所述场景成像结果进行目标检测聚类与跟踪,得到目标的位置信息;
40、结合所述场景成像结果与目标的位置信息,提取目标的慢时间数据序列;
41、对所述目标的慢时间数据序列进行时频变换,得到目标的时频图;
42、对所述目标的时频图进行检测,得到目标的微多普勒图谱结果;
43、根据所述目标的位置信息选取参考点;
44、结合所述场景成像结果与参考点,提取参考点的慢时间数据序列;
45、对所述参考点的慢时间数据序列进行时频变换,得到参考点的时频图;
46、对所述参考点的时频图与目标的微多普勒图谱结果进行时频图对比检测;
47、根据时频图对比检测结果,对所述目标的微多普勒图谱结果中的串扰谱信息进行抑制,得到微多普勒图谱。
48、基于同一构思,本专利技术还提供了一种终端设备,所述终端设备包括:
49、存储器,用于存储计算机程序;
50、处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上所述的目标间微多普勒串扰抑制方法。
51、基于同一构思,本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的目标间微多普勒串扰抑制方法。
52、有益本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种目标间微多普勒串扰抑制方法,其特征在于,所述抑制方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的目标间微多普勒串扰抑制方法,其特征在于,提取所述目标的慢时间数据序列的具体公式为:
3.根据权利要求1所述的目标间微多普勒串扰抑制方法,其特征在于,采用短时傅里叶变换对所述目标的慢时间数据序列进行时频变换,得到目标的时频图,具体公式为:
4.根据权利要求1所述的目标间微多普勒串扰抑制方法,其特征在于,根据所述目标的位置信息,从下式所表示的点选取参考点:
5.根据权利要求4所述的目标间微多普勒串扰抑制方法,其特征在于,所述参考点具体为:
6.根据权利要求1所述的目标间微多普勒串扰抑制方法,其特征在于,对所述参考点的时频图与目标的微多普勒图谱结果进行时频图对比检测的具体公式为:
7.根据权利要求1~6中任一项所述的目标间微多普勒串扰抑制方法,其特征在于,根据时频图对比检测结果,对所述目标的微多普勒图谱结果中的串扰谱信息进行抑制的具体公式为:
8.一种穿墙雷达,其特征在于,所述穿墙雷达包括:
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质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权利要求1~7中任一项所述的目标间微多普勒串扰抑制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种目标间微多普勒串扰抑制方法,其特征在于,所述抑制方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的目标间微多普勒串扰抑制方法,其特征在于,提取所述目标的慢时间数据序列的具体公式为:
3.根据权利要求1所述的目标间微多普勒串扰抑制方法,其特征在于,采用短时傅里叶变换对所述目标的慢时间数据序列进行时频变换,得到目标的时频图,具体公式为:
4.根据权利要求1所述的目标间微多普勒串扰抑制方法,其特征在于,根据所述目标的位置信息,从下式所表示的点选取参考点:
5.根据权利要求4所述的目标间微多普勒串扰抑制方法,其特征在于,所述参考点具体为:
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜毅,唐良勇,吴志辉,王生水,韩明华,
申请(专利权)人:华诺星空技术股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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