一种基于LFMSK波形的雷达目标检测方法
专利汇可以提供一种基于LFMSK波形的雷达目标检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于LFMSK 波形 的雷达目标检测方法，思路为：确定雷达，设定所述雷达的检测范围内存在K个目标，雷达向其检测范围内的K个目标发射LFMSK波形并接收目标回波 信号 ，并获取目标数字差频信号；确定线性步进调频序列A和线性步进调频序列B，计算线性步进调频序列A的 频谱 矩阵M2A和线性步进调频序列B的频谱矩阵M2B；计算线性步进调频序列A的M×N维积累幅度谱矩阵M3A和线性步进调频序列B的M×N'维积累幅度矩阵M3B；计算个目标 频率 ，以及第p个目标的距离估计值Rp第p个目标的速度估计值vp；然后计算第1个目标的距离估计值R1至第个目标的距离估计值以及第1个目标的速度估计值v1至第个目标的速度估计值并作为基于LFMSK波形的雷达目标检测结果。，下面是一种基于LFMSK波形的雷达目标检测方法专利的具体信息内容。
1.一种基于LFMSK波形的雷达目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，确定雷达，设定所述雷达的检测范围内存在K个目标，雷达向其检测范围内的K个目标发射LFMSK波形并接收目标回波信号，进而获取目标数字差频信号；
其中LFMSK波形包含两列线性步进调频扫频信号，分别记为线性步进调频序列A和线性步进调频序列B，线性步进调频序列A包含N个步进段，线性步进调频序列B包含N'个步进段，N、N'、K分别为大于0的正整数；
步骤2，分别计算得到线性步进调频序列A的频谱矩阵M2A和线性步进调频序列B的频谱矩阵M2B；
步骤3，分别计算得到线性步进调频序列A的M×N维积累幅度谱矩阵M3A和线性步进调频序列B的M×N'维积累幅度谱矩阵M3B；其中，M表示对线性步进调频序列A和线性步进调频序列B中每个步进段进行采样的采样点个数，且M为大于0的正整数；
步骤4，根据线性步进调频序列A的M×N维积累幅度谱矩阵M3A和线性步进调频序列B的M×N'维积累幅度谱矩阵M3B，计算得到 个目标频率，分别为 其中fp表示第p个目标频率；
初始化： p的初始值为1， K为设定的雷达检测范围内存在的目
标总个数；
步骤5，计算第p个目标在线性步进调频序列A的频谱矩阵M2A和线性步进调频序列B的频谱矩阵M2B中的相位差
步骤6，计算第p个目标的距离估计值Rp和第p个目标的速度估计值vp；
步骤7，令p的值加1，返回步骤5，直到得到第 个目标的距离估计值 和第 个目标的速度估计值 并将此时得到的第1个目标的距离估计值R1至第 个目标的距离估计值以及第1个目标的速度估计值v1至第 个目标的速度估计值 作为基于LFMSK波形的雷达目标检测结果。
2.如权利要求1所述的一种基于LFMSK波形的雷达目标检测方法，其特征在于，在步骤1中，所述目标数字差频信号，其得到过程为：
雷达向其检测范围内的K个目标发射LFMSK波形并接收目标回波信号，再将接收的目标回波信号与雷达发射的LFMSK波形进行混频，得到目标混频模拟信号，所述目标混频模拟信号包括倍频分量模拟信号和差频分量模拟信号；然后目标混频信号经由低通滤波器处理，滤除倍频分量模拟信号后，再经由A/D转换，进而得到目标数字差频信号，所述目标数字差频信号为包含有K个目标信息的数字差频信号；K为设定的雷达检测范围内存在的目标总个数，且K为大于0的正整数；
所述线性步进调频序列A和线性步进调频序列B，还包括：
线性步进调频序列A包含K'个目标信息的数字差频信号，线性步进调频序列B包含K”个目标信息的数字差频信号，分别记为线性步进调频序列A对应的目标数字差频信号和线性步进调频序列B对应的目标数字差频信号，K'＝K，K”＝K。
3.如权利要求2所述的一种基于LFMSK波形的雷达目标检测方法，其特征在于，在步骤2中，所述线性步进调频序列A的功率谱矩阵M2A和线性步进调频序列B的功率谱矩阵M2B，其得到过程为：
对线性步进调频序列A对应的目标数字差频信号和线性步进调频序列B对应的目标数字差频信号各自包含的每一个步进段分别抽取M个采样点，且分别由每个步进段的最后一个采样点向前抽取，则线性步进调频序列A抽取的总采样点为M×N个，记为M×N维矩阵，线性步进调频序列B抽取的总采样点为M×N'个，记为M×N'维矩阵，对M×N维矩阵的每一行分别做N点傅里叶变换，得到M×N维频谱矩阵，记为线性步进调频序列A的频谱矩阵M2A；对M×N'维矩阵的每一行分别做N'点傅里叶变换，得到M×N'维频谱矩阵，记为线性步进调频序列B的频谱矩阵M2B。
4.如权利要求3所述的一种基于LFMSK波形的雷达目标检测方法，其特征在于，在步骤3中，所述M×N维积累功率谱矩阵M3A和M×N'维积累功率谱矩阵M3B，其得到过程为：
对线性步进调频序列A的频谱矩阵M2A中的每一列分别进行M点傅里叶变换并求模，得到线性步进调频序列A的M×N维积累幅度谱矩阵M3A；对线性步进调频序列B的频谱矩阵M2B中的每一列分别进行M点傅里叶变换并求模，得到线性步进调频序列B的M×N'维积累幅度谱矩阵M3B；其中，M表示对线性步进调频序列A和线性步进调频序列B中每个步进段进行采样的采样点个数，且M为大于0的正整数。
5.如权利要求4所述的一种基于LFMSK波形的雷达目标检测方法，其特征在于，在步骤4中，所述K个目标频率，其得到过程为：
4.1确定线性步进调频序列A的M×N维积累幅度谱矩阵M3A中包含M×N个元素，其中第m个元素为 m∈{1,2,…,M×N}，m的初始值为1；设定窗长为R；
确定线性步进调频序列B的M×N'维积累幅度谱矩阵M3B中包含M×N'个元素，其中第m'个元素为 m'∈{1,2,…,M×N'}，m'的初始值为1；
4.2对M3A中第m个元素 的前面12个和后面12个元素按值从小到大进行排序，排序后选出第r个元素Xr，r＝round(0.75R)，round()表示四舍五入操作，然后再乘以门限因子a，得到第m个元素对应的门限值aXr；
其中，若 前面无元素，则只取 后面12个元素进行排序，此时窗长R为 后面12个元素个数之和；若 后面无元素，则取 前面12个元素进行排序，此时窗长R为前面12个元素个数之和；
若 前面元素不足12个，则取 前面所有元素与 后面12个元素进行排序，r＝round(0.75R)，窗长R为 前面元素个数与 后面12个元素个数之和；若 后面元素不足12个，则取 后面所有元素与 前面12个元素进行排序，r＝round(0.75R)，窗长R为 前面12个元素个数与 后面元素个数之和；
门限因子a的确定满足以下关系：
ln(PFA)＝f(a,R,r)-f(0,R,r)
其中， ln表示以e为底的对数操作，！表示阶乘操作；
对M3B中第m'个元素 的前面12个和后面12个元素按值从小到大进行排序，排序后选出第r'个元素Xr'；然后再乘以门限因子a'，得到第m'个元素对应的门限值a'Xr'；
其中，若 前面无元素，则取 后面12个元素进行排序，此时窗长R为 后面12个元素个数之和；若 后面无元素，则取 前面12个元素进行排序，此时窗长R为 前面12个元素个数之和；
若 前面元素不足12个，则取 前面所有元素与 后面12个元素进行排序，r＝round(0.75R)，窗长R为 前面元素个数与 后面12个元素个数之和；若 后面元素不足12个，则取 后面所有元素与 前面12个元素进行排序，窗长R为 前面12个元素与 后面元素个数之和；
4.3比较M3A中第m个元素 的值与第m个元素对应的门限值大小，若M3A中第m个元素的值大于第m个元素对应的门限值，则记录M3A中第m个元素 的对应列坐标h，并由式计算M3A中第h列对应的频率f，将f记为第 个目标频率 的初始值为
1， 表示M3A中对应包含的目标频率个数；否则令m的值加1，返回4.2计算第m个元素对应的门限值；
比较M3B中第m'个元素 的值与第m'个元素对应的门限值大小，若M3B中第m'个元素的值大于第m'个元素对应的门限值，则记录M3B中第m'个元素 的对应列坐标h'，并由式 计算M3B中第h'列对应的频率f'，将f'记为第 个目标频率 的
初始值为1， 表示M3B中对应包含的目标频率个数；否则令m'的值加1，返回4.2计算第m'个元素对应的门限值；
直到得到第 个目标频率和第 个目标频率，令 且
所以记为 个目标频率，分别为 其中fp表示
第p个目标频率， K≤N，N表示线性步进调频序列A中包含的步进
段个数。
6.如权利要求5所述的一种基于LFMSK波形的雷达目标检测方法，其特征在于，在步骤5中，所述第p个目标在线性步进调频序列A的功率谱矩阵M2A和线性步进调频序列B的功率谱矩阵M2B中的相位差 其表达式为：
其中， 表示M2A中第p个目标对应第p'列M个元素相位值的平均值， 表示M2B中第p个目标对应第p”列M个元素相位值的平均值； 表示M2A中第p个目标对应第p'列、第i行的元素相位值， 表示M2B中第p个目标对应第p”列、第i'行的元素相位值，其计算过程为：
M2A与M2B中的元素均为复数，设M2A中第p个目标对应第p'列、第i行的元素实部为a，虚部为b，则M2A中第p个目标对应第p'列、第i行的元素相位值 为 p'∈{1,2,…,N}；
M2B中第p个目标对应第p”列、第i'行的元素实部为a'，虚部为b'，则M2B中第p个目标对应第p”列、第i'行的元素相位值 为 arctan表示反正切操作，p”∈{1,2,…,N'}。
7.如权利要求6所述的一种基于LFMSK波形的雷达目标检测方法，其特征在于，在步骤6中，所述第p个目标的距离估计值Rp和第p个目标的速度估计值vp，其计算表达式分别为：
其中，Rp表示第p个目标的距离估计值，vp表示第p个目标的速度估计值，Tstep表示LFMSK波形中同一序列间步进时间间隔，fstep表示LFMSK波形中同一序列间步进频率间隔，C为光速，λ为雷达发射LFMSK波形的载波波长。
一种基于LFMSK波形的雷达目标检测方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
算第m个元素对应的门限值。
返回4.2计算第m'个元素对应的门限值。
第p个目标频率， K≤N，N表示线性步进调频序列A中包含的步进
段个数。
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