专利汇可以提供单脉冲雷达对空目标快速捕获方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提出了一种单脉冲雷达对空高速运动目标快速捕获方法。利用本发明可显著提高在低 信噪比 和目标高速运动下雷达搜索捕获目标能 力 ,实现对目标快速捕获。本发明通过下述技术方案予以实现:DSP嵌入式 软件 以三通道恒虚警检测模 块 、波束指向调整模块、目标参数估计模块、序列 位置 关联模块和滑窗累积确认模块为单元构成,其中,输入和差三通道距离像,对三通道距离像进行恒虚警检测判决,获取最大幅度的目标 信号 ;然后改变推移主触发时间,按设计策略调整波束;利用 相位 和差式单脉冲测 角 进行目标参数估计;采用序列位置关联判断目标关联成功或失败;再将关联结果作滑窗式累积,把累积结果进行判决,通过单脉冲雷达输出搜索捕获成功的目标信息。,下面是单脉冲雷达对空目标快速捕获方法专利的具体信息内容。
1.一种单脉冲雷达对空目标快速捕获方法,其特征在于包括如下步骤:在终端处理分机DSP嵌入式软件中,DSP嵌入式软件以三通道恒虚警检测模块、波束指向调整模块、目标参数估计模块、序列位置关联模块、滑窗累积确认模块为单元构建单脉冲雷达对空目标快速捕获处理架构,其中,三通道恒虚警检测模块根据信号处理分机输出的和、方位差、俯仰差三通道距离像信号,统计背景噪声均值和标准差,按虚警概率确定门限乘子,计算恒虚警自适应检测门限,同时对三通道距离像进行检测判决,获取最大幅度的目标信号;波束指向调整模块利用目标距离计算信号采集的推移主触发时间,在最大调整次数内,按设计策略进行波束指向调整,若不在和通道检测到目标,波束指向调整模块的波束指向调整策略按以下顺序进行波束调整
1)方位向顺偏半波束宽度,俯仰向不变;
2)方位向回偏半波束宽度,俯仰向顺偏半波束宽度;
3)方位向反偏半波束宽度,俯仰向回偏半波束宽度;
4)方位向回偏半波束宽度,俯仰向反偏半波束宽度;
在和通道检测到目标,但不满足和通道信号大于方位差、俯仰差通道信号,波束指向调整模块的波束指向调整策略按以下方式进行波束调整,若和<方位差:方位向先顺偏半波束宽度,后反偏1波束宽度;若和<俯仰差:俯仰向先顺偏半波束宽度,后反偏1波束宽度;当满足和通道检测到目标,同时和通道信号大于方位差、俯仰差通道信号,则波束调整完成;目标参数估计模块利用和通道检测的目标信号选通对应差通道信号,作相位和差式单脉冲测角,估计目标方位角偏差和俯仰角偏差,再利用波束指向计算方位角和俯仰角,估计目标方位角偏差和俯仰角偏差,然后利用波束指向计算方位角和俯仰角;序列位置关联模块把目标距离、方位角和俯仰角,转换成直角坐标系下观测值,计算前后两个时刻目标观测值的欧式距离,以最大运动速度为准则判断目标关联成功或失败;滑窗累积确认模块把目标序列位置关联成功或失败的结果用“0”或“1”表示,然后将关联结果作滑窗式累积,再把累积结果进行判决,通过单脉冲雷达输出搜索捕获成功的目标信息,从而实现对空高速运动弱小目标的快速捕获。
2.如权利要求1所述的单脉冲雷达对空目标快速捕获方法,其特征在于:在三通道恒虚警检测中,三通道恒虚警检测模块利用和、方位差、俯仰差三通道距离像计算背景噪声均值μ和标准差σ
其中, Ai为三通道距离像幅度值,Ii和Qi为距离像回波信号的IQ两路正交信号,n为参与统计样本总数。
3.如权利要求1所述的单脉冲雷达对空目标快速捕获方法,其特征在于:三通道恒虚警检测模块根据恒虚警概率的大小确定门限乘子K;利用计算的背景噪声均值μ和门限乘子K,计算三通道距离像恒虚警自适应检测门限
4.如权利要求3所述的单脉冲雷达对空目标快速捕获方法,其特征在于:三通道恒虚警检测模块利用计算的恒虚警自适应检测门限U1,对和、方位差、俯仰差三通道的距离像幅度Ai∈{AΣ,AΔ1,AΔ2},同时进行检测判决;若Ai≥U1判决为目标信号,若Ai<U1判决为噪声信号,其中,AΣ为和通道幅度,AΔ1为方位差通道幅度,AΔ2为俯仰差通道幅度。
5.如权利要求4所述的单脉冲雷达对空目标快速捕获方法,其特征在于:如果存在多个信号通过检测门限判决,三通道恒虚警检测模块只取最大信号幅度的距离单元作为后续处理的目标信号,并记录其所在和差通道号,距离像单元序号及回波信号幅度。
6.如权利要求1所述的单脉冲雷达对空目标快速捕获方法,其特征在于:波束指向调整模块设置波束最大调整次数K,当波束调整次数小等于K时,继续调整波束指向检测目标;当波束调整次数大于K时,终止波束调整,按规划的搜索路线顺序扫描。
7.如权利要求1所述的单脉冲雷达对空目标快速捕获方法,其特征在于:在和通道检测到目标,但不满足和通道信号大于方位差、俯仰差通道信号时,波束指向调整模块的波束指向调整策略按以下方式进行波束调整:若和<方位差,方位向先顺偏半波束宽度,后反偏1波束宽度,若和<俯仰差,俯仰向先顺偏半波束宽度,后反偏1波束宽度;波束指向调整模块在波束指向调整后,判断是否在和通道检测到目标,若不满足,则需继续调整波束指向检测目标,否则按流程进入下步处理。
8.如权利要求1所述的单脉冲雷达对空目标快速捕获方法,其特征在于:目标参数估计模块利用和通道检测的目标信号选通对应差通道信号,作相位和差式单脉冲测角,计算目标方位角偏差εθ和俯仰角偏差
其中,Kθ为方位角偏差斜率, 为俯仰角偏差斜率;I∑和Q∑分别为和通道IQ两路正交信号,IΔ1和QΔ1分别为方位差通道IQ两路正交信号,IΔ2和QΔ2分别为俯仰差通道IQ两路正交信号。
9.如权利要求1所述的单脉冲雷达对空目标快速捕获方法,其特征在于:序列位置关联模块通过以下准则进行目标数据关联判决:若D/Ts≤Vmax,判决为目标关联成功,若D/Ts>Vmax,判决为目标关联失败;其中,D为前后两个时刻的欧式距离.Ts为前后两个时刻的时间间隔,Vmax为雷达和目标之间最大径向速度。
10.如权利要求1所述的单脉冲雷达对空目标快速捕获方法,其特征在于:滑窗累积确认模块把目标序列位置关联成功或失败的结果用“0”或“1”表示,然后将关联结果输入到长度为N的滑窗中,并作滑窗式累积,累积结果记为M∑,再将累积结果进行判决:若M∑≥U2,判决为目标捕获成功,若M∑<U2,判决为目标捕获失败;其中,U2为滑窗累积确认判决门限,取值整数,范围为0<U2≤N。
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