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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及雷达信号处理,特别涉及一种兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置。
技术介绍
1、雷达系统通过发射和接收电磁波来实现对特定目标的探测、跟踪以及识别,在现代军事和民用领域扮演着至关重要的角色。为了适应复杂多变的探测场景以及任务要求,雷达系统往往采用不同的波形体制,或者多种波形体制兼而有之。例如,脉冲多普勒波形体制通常适用于雷达在杂波环境下进行目标探测,频率捷变体制中的步进频波形体制适用于以较低的硬件成本(窄带接收机)实现宽带高分辨率目标成像,而频率捷变体制中的随机捷变体制则被广泛用于雷达对抗有源电子干扰。无论采用何种波形,雷达信号处理均是确保雷达系统有效运行的关键环节。
2、不同雷达波形体制对信号处理的需求和特点各有不同,例如,脉冲多普勒体制发射固定频率的脉冲,需要通过分析回波的多普勒频移获取目标速度信息;步进频波形各个脉冲载频等间隔线性步进,距离速度耦合,需要对速度相位补偿后,处理合成目标距离高分辨像;随机捷变波形各个脉冲载频随机,需要对距离速度二维参数进行联合处理。其需求不同,导致不同波形所需的处理方法也各异,常见的处理方法包括匹配滤波、稀疏恢复方法等。匹配滤波操作虽然简单,计算复杂度低,但难以克服高旁瓣平台问题;而稀疏恢复虽然计算复杂度高,却在随机捷变等复杂波形处理中表现突出。此外,雷达系统复杂多样的工作模式也对信号处理系统提出了挑战。特别的,不同雷达工作模式可能涉及多种波形参数,如脉冲数、频点数、脉冲重复周期等,此时即便采用同一种波形体制与信号处理方法,不同雷达工作模式带来的数据维度以及参数的
3、综上所述,现有雷达信号处理方法难以兼容不同的雷达信号体制,且不同信号处理架构的复杂度和成本较高、灵活性和处理效率较差,无法满足雷达实际处理的需求,亟待解决。
技术实现思路
1、本申请提供一种兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置,以解决现有雷达信号处理方法难以兼容不同的雷达信号体制,且不同信号处理架构的复杂度和成本较高、灵活性和处理效率较差,无法满足雷达实际处理的需求等问题。
2、本申请第一方面实施例提供一种兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置,包括:映射模块,用于根据当前雷达信号体制对目标雷达的观测空间和回波信号执行预设映射处理操作,以生成所述预设映射处理操作对应的映射关系、所述观测空间对应的雷达观测矩阵以及所述回波信号对应的回波向量,并通过所述雷达观测矩阵和所述回波向量构建线性方程组,其中,所述当前雷达信号体制包括脉冲多普勒或频率捷变类型体制;可重构计算模块,用于基于目标用户的实际需求、所述线性方程组和预设基本算子集合,生成所述线性方程组对应的计算逻辑,并根据所述计算逻辑求解所述线性方程组,以得到所述线性方程组的目标向量结果;检测模块,用于通过所述目标向量结果获取目标向量检测结果,并根据所述映射关系和所述目标向量检测结果生成待测目标的距离信息和/或速度信息,以利用所述距离信息和/或所述速度信息获取所述待测目标的最终检测结果。
3、可选地,在本申请的一个实施例中,所述映射模块包括:第一处理单元,用于当所述当前雷达信号体制为脉冲多普勒体制时,确定所述脉冲多普勒体制对应的第一发射波形参数,并基于所述第一发射波形参数,将所述目标雷达的观测空间映射为速度格点,且根据所述速度格点得到所述速度格点对应的雷达观测矩阵;第二处理单元,用于当所述当前雷达信号体制为所述频率捷变类型体制中的步进频体制时,确定所述步进频体制对应的第二发射波形参数,并基于所述第二发射波形参数,将所述目标雷达的观测空间映射为距离格点,且根据所述距离格点得到所述距离格点对应的雷达观测矩阵;第三处理单元,用于当所述当前雷达信号体制为所述频率捷变类型体制中的随机捷变体制时,确定所述随机捷变体制对应的第三发射波形参数,并基于所述第三发射波形参数,将所述目标雷达的观测空间映射为距离速度二维格点,且根据所述距离速度二维格点得到所述距离速度二维格点对应的雷达观测矩阵。
4、可选地,在本申请的一个实施例中,所述可重构计算模块包括:矩阵复数乘法单元,用于生成所述计算逻辑中的矩阵复数乘法运算逻辑;求最大单元,用于生成所述计算逻辑中的索引集寻优运算逻辑;拼接单元,用于生成所述计算逻辑中的拼接运算逻辑;微指令解析单元,用于基于预设雷达发射波形参数,重构所述矩阵复数乘法运算逻辑和所述索引集寻优运算逻辑,得到矩阵乘法重构逻辑和索引寻优重构逻辑,并根据所述线性方程组自适应设置所述矩阵复数乘法单元、所述矩阵乘法重构逻辑、所述索引集寻优运算逻辑、所述索引寻优重构逻辑和所述拼接运算逻辑的调用策略,以通过所述调用策略确定所述计算逻辑。
5、可选地,在本申请的一个实施例中,所述可重构计算模块还包括:速度优先处理单元,用于当所述目标用户的实际需求为速度优先类型需求时,根据所述矩阵乘法重构逻辑求解所述线性方程组,得到匹配滤波结果类型的目标向量结果;精度优先处理单元,用于当所述目标用户的实际需求为精度优先类型需求时,基于所述索引寻优重构逻辑和所述拼接运算逻辑,迭代执行预设次数的索引矩阵计算操作,得到每次迭代过程中所述线性方程组对应的索引矩阵,并根据所述索引矩阵和预设舒尔补求逆策略计算每次迭代过程中的正交投影矩阵和残差值,且通过所述正交投影矩阵与残差值得到所述线性方程组的目标正交投影矩阵,以基于所述目标正交投影矩阵和所述矩阵乘法重构逻辑,计算目标稀疏解类型的目标向量结果。
6、可选地,在本申请的一个实施例中,所述检测模块包括:处理单元,用于基于所述目标向量结果,获取所述待测目标的统计量数据和检测门限,并根据所述统计量数据和所述检测门限得到所述目标向量检测结果;第一反映射单元,用于当所述当前雷达信号体制为脉冲多普勒体制时,对所述目标向量检测结果进行反映射操作,以确定所述待测目标的所述速度信息;第二反映射单元,用于当所述当前雷达信号体制为所述频率捷变类型体制中的步进频体制时,对所述目标向量检测结果进行反映射操作,以确定所述待测目标的所述距离信息;第三反映射单元,用于当所述当前雷达信号体制为所述频率捷变类型体制中的随机捷变体制时,对所述目标向量检测结果进行反映射操作,以确定所述待测目标的所述距离信息和所述速度信息。
7、本申请第二方面实施例提供一种兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理方法,包括以下步骤:根据当前雷达信号体制对目标雷达的观测空间和回波信号执行预设映射处理操作,以生成所述预设映射处理操作对应的映射关系、所述观测空间对应的雷达观测矩阵以及所述回波信号对应的回波向量,并通过所述雷达观测矩阵和所述回波向量构建线性方程组,其中,所述当前雷达信号体制包括脉冲多普勒或频率捷变类型体制;基于目标用户的实际需求、所述线性方程组和预设基本算子集合,生成所述线性方程组对应的计算逻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置,其特征在于,所述映射模块包括:
3.根据权利要求2所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置,其特征在于,所述可重构计算模块包括:
4.根据权利要求3所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置,其特征在于,所述可重构计算模块还包括:
5.根据权利要求1所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置,其特征在于,所述检测模块包括:
6.一种兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理方法,其特征在于,所述根据当前雷达信号体制对目标雷达的观测空间和回波信号执行预设映射处理操作,以生成所述预设映射处理操作对应的映射关系、所述观测空间对应的雷达观测矩阵以及所述回波信号对应的回波向量,包括:
8.根据权利要求6所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变
9.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如权利要求6-8任一项所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行,以用于实现如权利要求6-8任一项所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置,其特征在于,所述映射模块包括:
3.根据权利要求2所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置,其特征在于,所述可重构计算模块包括:
4.根据权利要求3所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置,其特征在于,所述可重构计算模块还包括:
5.根据权利要求1所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理装置,其特征在于,所述检测模块包括:
6.一种兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的兼容脉冲多普勒与频率捷变波形的雷达信号处理方法,其特征在于,所述根据当前雷达信号体制对目标雷达的观测...
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