[发明专利]一种基于OFDM-chirp波形的目标检测方法

说明书

本发明公开了一种基于OFDM‑chirp波形的目标检测方法，包括以下步骤：S1：设计一种OFDM‑chirp波形；S2：对OFDM‑chirp波形采用能量检测的方法进行目标检测；获得检测概率相对于不同SNR的曲线。设计的OFDM‑chirp波形没有LFM波形面临的距离‑多普勒耦合问题，以及OFDM面临的包络会随时间快速变化的问题，且相对于现有的LFM波形和OFDM波形显著提高目标的检测概率。在实际应用中，本发明计算简便，效果更好。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理技术领域，具体为一种基于OFDM-chirp波形的目标检测方法。

背景技术

线性调频波形(linear frequency modulation waveform,LFM waveform；又称为chirp波形)作为一种最为常见的雷达信号波形，已经在运动目标检测领域得到了广泛的应用。它具有恒定包络、近似矩形窗的信号频谱以及线性的时频特性，可以有效提高目标检测的信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)。另一方面，正交频分复用(orthogonalfrequency division multiplexing,OFDM)波形是一种在频率上正交的波形，它可以在单天线上实现多通道信号发射，并且解决LFM波形面临的距离—多普勒耦合问题，但该波形的包络会随时间快速变化。

发明内容

本发明的目的是：设计一种OFDM-chirp波形，利用该波形解决LFM波形和OFDM波形分别存在的上述问题，提高运动目标检测性能。包括以下步骤：

S1：设计一种OFDM-chirp波形；

S2：对OFDM-chirp波形采用能量检测的方法进行目标检测；获得检测概率相对于不同SNR的曲线。

作为上述方案的进一步改进：

进一步地；所述步骤S1，设计一种OFDM-chirp波形；设s[n]＝exp[jπk(nT_s)²]表示原始的LFM波形；其中k＝B/T_P表示调频率，B、T_P分别表示原始的LFM波形的带宽和脉冲宽度，T_s＝1/f_s表示采样间隔，f_s＝2B表示采样率，n＝1,2,...,N，N＝T_P/T_s并向下取整表示采样点数。

进一步地；设其中S[p]＝FFT{s[n]}表示s[n]的频谱，FFT{·}表示N点傅里叶变换；然后分别按照插值方式1和插值方式2获得S₁[q]和S₂[q]：

S₁[q]＝[S[0],0,S[1],0,…,S[N-1],0]；

S₂[q]＝[0,S[N-1],0,S[N-2],0,…,0,S[0]]；

其中q＝1,2,...,2N；

则设计的OFDM-chirp波形表示为F(m)＝iFFT{S₁[q]+S₂[q]}；

其中iFFT{·}表示2N点逆傅里叶变换，m＝1,2,...,2N；此时OFDM-chirp波形的带宽为原始的LFM波形的2倍。

进一步地；所述步骤S2能量检测通过能量检测器来检测，所述能量检测器表示为：

即在不同SNR下，当信号能量与噪声能量之比大于1时，则判定为检测到目标。