【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达，尤其涉及的是一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法、系统、终端及存储介质。
技术介绍
1、目前，传统的调频连续波阵列雷达通过使用多个接收机和多位模数转换器（analog-to-digital converter，adc）从多个天线获取回波信号，而多个接收机和多位模数转换器无疑会导致硬件系统复杂、体积大、负载重和功耗高的问题，而这些问题限制了雷达在低成本和小载荷无人系统，如无人机、无人船、无人车中的应用。
2、因此，现有技术还有待改进和发展。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法、系统、终端及存储介质，旨在解决现有技术中传统的调频连续波阵列雷达通过使用多个接收机和多位模数转换器从多个天线获取回波信号，导致硬件系统复杂、体积大、负载重、功耗高，从而限制了雷达在低成本和小载荷无人系统中的应用的问题。
2、为了实现所述目的，本专利技术第一方面提供一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其中，所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法包括：
3、基于射频多路复用器获取阵列回波信号，对所述阵列回波信号进行预处理，得到第一路零中频信号和第二路零中频信号；
4、对所述第一路零中频信号和第二路零中频信号进行单比特同步采样，得到符号数据；
5、根据所述符号数据，估计中间参数，并根据所述中间参数的估计结果计算得到目标信息。
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7、基于射频多路复用器将所有的接收天线依次接入零中频接收机，所述零中频接收机接收阵列回波信号；
8、对所述阵列回波信号进行预处理，得到相互正交的第一路零中频信号和第二路零中频信号，其中所述预处理为限幅、低噪声放大、正交解调和抗混叠滤波操作。
9、可选地，所述对所述第一路零中频信号和第二路零中频信号进行单比特同步采样，得到符号数据的步骤包括：
10、基于单比特模数转换器，对所述第一路零中频信号和所述第二路零中频信号进行单比特同步采样，提取所述第一路零中频信号和第二路零中频信号的符号位；
11、根据所述符号位生成符号数据。
12、可选地，所述根据所述符号数据，估计中间参数，并根据所述中间参数的估计结果计算得到目标信息的步骤包括：
13、根据所述符号数据和采样频率估计算法估计所述中间参数，得到所述估计结果；
14、根据所述估计结果，采用目标参数计算公式得到所述目标信息。
15、可选地，所述根据所述符号数据和采样频率估计算法估计所述中间参数，得到所述估计结果的步骤包括：
16、根据预设的中间参数设定公式，设定中间参数；
17、根据所述中间参数构建第一二维频率对和第二二维频率对；
18、根据所述符号数据，对所述第一二维频率对和第二二维频率对进行估计，得到所述估计结果。
19、可选地，所述根据所述符号数据，对所述第一二维频率对和第二二维频率对进行估计，得到所述估计结果的步骤包括：
20、获取符号数据构建的复信号表示，根据所述符号数据和所述复信号表示构建信号模型；
21、根据所述信号模型计算协方差矩阵，根据所述协方差矩阵得到噪声子空间；
22、根据所述噪声子空间生成所述估计结果。
23、可选地，所述根据所述估计结果，采用目标参数计算公式得到所述目标信息的步骤包括：
24、构建第一二维目标参数对和第二二维目标参数对；
25、根据所述估计结果和所述目标参数计算公式对所述第一二维目标参数对和第二二维目标参数对求解，得到预设目标信息；
26、根据马氏距离最小配对原则，对所述预设目标信息进行三维目标参数配对，得到所述目标信息。
27、本专利技术第二方面提供一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理系统，其中，所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理系统包括：
28、信号预处理模块，用于基于射频多路复用器获取阵列回波信号，对所述阵列回波信号进行预处理，得到第一路零中频信号和第二路零中频信号；
29、符号数据获取模块，用于对所述第一路零中频信号和第二路零中频信号进行单比特同步采样，得到符号数据；
30、目标信息生成模块，用于根据所述符号数据，估计中间参数，并根据所述中间参数的估计结果计算得到目标信息。
31、本专利技术第三方面提供一种终端，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理程序，所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理程序被所述处理器执行时实现任意一项所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法的步骤。
32、本专利技术第四方面提供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一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理程序，所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理程序被处理器执行时实现任意一项所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法的步骤。
33、由上可见，本专利技术方案中，基于射频多路复用器获取阵列回波信号，对所述阵列回波信号进行预处理，得到第一路零中频信号和第二路零中频信号；对所述第一路零中频信号和第二路零中频信号进行单比特同步采样，得到符号数据；根据所述符号数据，估计中间参数，并根据所述中间参数的估计结果计算得到目标信息。
34、与现有技术相比，针对目前传统的调频连续波阵列雷达通过使用多个接收机和多位模数转换器从多个天线获取回波信号，导致硬件系统复杂、体积大、负载重、功耗高，从而限制了雷达在低成本和小载荷无人系统中的应用的问题，本专利技术通过射频多路复用器，获取接收天线阵列回波信号的数据，使系统与经典的数字阵列雷达类似，具有较高的信号处理自由度，也可以实现对目标角度的超分辨估计；同时在本专利技术中通过利用多路复用器来接收阵列回波信号的方式，得到阵列回波信号，并进行雷达目标参数的估计，可以获得较好的测距、测速性能；此外，在本专利技术中，采用多路复用器来接收阵列回波信号，并通过接收机处理阵列回波信号，而为了保证阵列回波信号的数据率，即每分钟对雷达覆盖范围探测的次数，通常会缩短雷达信号的脉冲宽度，有利零中频接收机的多次复用，可以极大地增加接收机的复用次数，进而使得本专利技术实现低成本轻量化的设计，使得可以更加方便的在低成本和小载荷无人系统中进行应用。
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1.一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法包括：
2.根据权利要求1所述的低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述基于射频多路复用器获取阵列回波信号，对所述阵列回波信号进行预处理，得到第一路零中频信号和第二路零中频信号的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述对所述第一路零中频信号和第二路零中频信号进行单比特同步采样，得到符号数据的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述根据所述符号数据，估计中间参数，并根据所述中间参数的估计结果计算得到目标信息的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述根据所述符号数据和采样频率估计算法估计所述中间参数，得到所述估计结果的步骤包括：
6.根据权利要求5所述的低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述根
7.根据权利要求4所述的低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述根据所述估计结果，采用目标参数计算公式得到所述目标信息的步骤包括：
8.一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理系统，其特征在于，所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理系统包括：
9.一种终端，其特征在于，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理程序，所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理程序，所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述一种低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法包括：
2.根据权利要求1所述的低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述基于射频多路复用器获取阵列回波信号，对所述阵列回波信号进行预处理，得到第一路零中频信号和第二路零中频信号的步骤包括：
3.根据权利要求1所述的低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述对所述第一路零中频信号和第二路零中频信号进行单比特同步采样，得到符号数据的步骤包括：
4.根据权利要求1所述的低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述根据所述符号数据，估计中间参数，并根据所述中间参数的估计结果计算得到目标信息的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述根据所述符号数据和采样频率估计算法估计所述中间参数，得到所述估计结果的步骤包括：
6.根据权利要求5所述的低成本轻量化的单比特复用阵列雷达信号处理方法，其特征在于，所述根据所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯力方，黄磊，周汉飞，李强，陈明阳，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：
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