一种单脉冲目标速度测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种单脉冲目标速度测量方法。
【背景技术】
[0002] 目前的雷达目标测速一般采用脉冲串进行，多个脉冲构成的脉冲串需要较长的时 间获得目标速度。采用单脉冲实现目标速度测量可以更高效地获取目标速度，更适用于高 速高机动目标的观测。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种单脉冲目标速度测量方法，节省了发 射脉冲，从而有效地节约雷达的时间资源，并且速度测量更高效。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种单脉冲目标速度测量方法，包括：
[0005] 雷达发射宽带线性调频信号，并接收目标回波信号；
[0006] 将所述目标回波信号进行Deramp处理，得到处理信号；
[0007] 根据所述处理信号构建线性调频核函数；
[0008] 根据所述线性调频核函数构建速度时延平面；
[0009] 采用速度搜索方式计算所述速度时延平面的2范数的最大值，所述最大值对应的 速度即为估计的目标速度。
[0010] 进一步的，所述雷达发射宽带线性调频信号，并接收目标回波信号，具体包括： [0011] 雷达发射宽带线性调频信号，其中，所述宽带线性调频信号为a(t)= exp {j (2 π fet-〇. 5 ξ t2)}，式中ξ为调频斜率，f。为载频，t为时间变量；
[0012] 雷达接收目标回波信号，其中，所述目标回波信号的形式为
^式中N为目标宽 带散射点个数，fd为多普勒频率，a i为第i个脉冲回波幅度复系数，τ i为时间延迟，n(t) 为雷达接收通道噪声。
[0013] 进一步的，所述将所述目标回波信号进行Deramp处理，得到处理信号，具体包括：
[0014] 将所述目标回波信号变换到零载频，得到信号s'（t)，其中，信号s'（t)为：
[0015]
[0016] 通过变换函数
对信号s'（t)进行Deramp处理，得到处理信号z (t)， 其中，处理信号z(t)为：
[0017] LlN 丄UOlOS/00 A yJ^ rVJ Z/0 JM
[0018] 又目标的多普勒频率
，式中Vc为目标速度，并令
，则处理信号z (t)变换形式为：
[0019]
[0020] 进一步的，所述根据所述处理信号构建线性调频核函数，具体包括：
[0021] 根据所述处理信号z(t)构建线性调频核函数KM(t)，其中，
「式中V为速度变量。
[0022] 进一步的，所述根据所述线性调频核函数构建速度时延平面，具体包括：
[0023] 根据所述线性调频核函数KM(t)构建速度时延平面X (V，τ)，其中，
[0024]
，式中τ为时延变量，ω为角频率，T为 开窗处理时间。
[0025] 进一步的，所述采用速度搜索方式计算所述速度时延平面的2范数的最大值，所 述最大值对应的速度即为估计的目标速度，具体包括：
[0026] 所述速度时延平面的2范数为
[0027] 采用速度搜索方式计算I X (ν，τ ) I2的最大值，所述最大值对应的速度即为估计 的目标速度；
[0028] 其中，速度搜索的形式为
Av速度搜索间隔，￥_和 ￥_为速度 搜索设置的最大和最小值区间。
[0029] 实施本发明，具有如下有益效果：
[0030] 本发明针对匀速直线运动的目标，通过针对发射的线性调频脉冲信号，经过 Deramp处理和线性调频搜索内核函数的构建，可以获得单脉冲速度时延平面，采用目标速 度搜索的方法，通过搜索速度时延平面上的最大值获得目标速度的估计。本发明节省了发 射脉冲，从而有效地节约雷达的时间资源，并且速度测量更高效。本发明适用于雷达工作带 宽较宽的宽带跟踪模式。
【附图说明】
[0031] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0032] 图1是本发明提供的单脉冲目标速度测量方法的一个实施例的流程示意图；
[0033] 图2是速度时延平面的示意图；
[0034] 图3是速度时延平面的等高线图；
[0035] 图4是估计所得的速度均值随信噪比变化的线条图；
[0036] 图5是估计所得的速度标准差随信噪比变化的线条图。
【具体实施方式】
[0037] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0038] 图1是本发明提供的单脉冲目标速度测量方法的一个实施例的流程示意图，如图 1所示，包括步骤：
[0039] S101、雷达发射宽带线性调频信号，并接收目标回波信号。
[0040] 具体的，步骤SlOl还包括步骤：
[0041] 雷达发射宽带线性调频信号，其中，所述宽带线性调频信号为a(t)= exp {j (2 π fet-〇. 5 ξ t2)}，式中ξ为调频斜率，f。为载频，t为时间变量；
[0042] 雷达接收目标回波信号，其中，所述目标回波信号的形式为
，式中N为目标宽 带散射点个数，fd为多普勒频率，a i为第i个脉冲回波幅度复系数，τ i为时间延迟，n(t) 为雷达接收通道噪声。
[0043] S102、将所述目标回波信号进行Deramp处理，得到处理信号。
[0044] 具体的，步骤S102还包括步骤：
[0045] 将所述目标回波信号变换到零载频，得到信号s'⑴，其中，信号s'⑴为：
[0046]
[0047] 通过变换函数以〇 = 对信号S'（t)进行Deramp处理，得到处理信号z(t)， 其中，处理信号z(t)为：
[0048]
[0049] 又目标的多普勒频率
，式中％为目标速度，则处理信号 z (t)变换形式为
[0050] CN 105158755 A W P月卞J 4/6 页
[0051]
[0052] ?
[0053] S103、根据所述处理信号构建线性调频核函数。
[0054] 具体的，步骤S103还包括步骤：
[0055] 根据所述处理信号z(t)构建线性调频核函数KM(t)，其中，
式中V为速度变量。
[0056] S104、根据所述线性调频核函数构建速度时延平面。
[0057] 具体的，步骤S104还包括步骤：
[0058] 根据所述线性调频核函数KM(t)构建速度时延平面X (V，τ)，其中，
[0059]
S式中τ为时延变量，ω为角频率，T为 开窗处理时间。
[0060] S105、采用速度搜索方式计算所述速度时延平面的2范数的最大值，所述最大值 对应的速度即为估计的目标速度。
[0061] 具体的，步骤S105还包括步骤：
[0062] S1051、所述速度时延平面的2范数为I X (ν，τ ) I2= X (V，τ ) X、，τ )。
[0063] 定义 q