[发明专利]基于FMCW雷达波形的多目标检测计算方法

权利要求书

1.基于FMCW雷达波形的多目标检测计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据FMCW雷达波形产生调频连续波，调频连续波一路由天线发射，一路作为本振与回波信号混频得中频信号；所述的FMCW雷达波形包括调频波LFM部分和恒频波CF部分；所述的调频波LFM部分分为四个调制阶段：第一个阶段为频率上升段1即up1、第二个阶段为频率上升段2即up2、第三个阶段为频率下降段3即down3、第四个阶段为频率下降段4即down4；所述的恒频波CF部分为FMCW雷达波形的第五个调制阶段

(2)对中频信号进行AD采样，按照发射信号的不同调制阶段将采样之后的数据分成数据段1～数据段5，对每个数据段进行傅里叶变换FFT，并对FFT之后的数据做恒虚警检测CFAR，得到目标的个数P及目标在每个数据段的频率信息；

(3)利用数据段5得到的频率信息求取目标的速度信息v_p(p＝1,2...P)和速度匹配误差Δv；

(4)对数据段1和数据段4得到的目标频率采用遍历的方法进行配对，并利用数据段5得到的速度信息v_p,p＝1,2...P进行筛选，得到第一组距离和速度信息

(5)对数据段2和数据段3得到的目标频率采用遍历的方法进行配对，并利用数据段5得到的速度信息v_p,p＝1,2...P进行筛选，得到第二组距离和速度信息

(6)根据速度匹配误差Δv和距离匹配误差ΔR，对步骤4、5中得到的两组距离和速度信息进行匹配，再次去除虚假目标，得到真实目标的两组距离和速度信息；

(7)对步骤(6)得到的真实目标的两组距离和速度信息利用最小二乘法处理，最终得到高精度的距离和速度信息

2.根据权利要求1所述的基于FMCW雷达波形的多目标检测计算方法，其特征在于：所述步骤(1)中调频连续波由天线发射具体包括：根据调制斜率不同的五段调制波在DSP里产生五段调制波并输出给DA，由DA输出给压控振荡器VCO，VCO产生的调制信号经过功放输出给天线并由天线发送至自由空间；上升段1即up1作为本振与回波信号混频得中频信号的过程具体为：发射信号的数学模型表达式如下

其中，表示发射信号频率是时间的线性函数，B_up1是第一段调制波调频带宽，T是第一段调制波周期，τ是发射信号时间内的微小间隔，f_c是载波频率，A_T是发射信号的幅值；

接收的回波信号表达式如下

其中K_r表示与目标反射强度及信号传播衰减相关的常数，f_d和f_R分别表示Doppler频率及距离和速度产生的频率，t_d是与距离有关的延迟，s_T(t)与s_R(t)在时间域进行混频，并通过低通滤波器得到第一段对应的中频信号

R_i和v_i分别表示第i个目标的速度和距离信息，c表示光速；

其他阶段根据发射信号产生中频信号的过程同上升段1即up1一致。