[发明专利]一种基于插值和单点DFT滤波的解决信号处理跨越损失的方法

说明书

本发明提供一种基于插值和单点DFT滤波的解决信号处理跨越损失的方法，包括：在获取到的距离‑多普勒‑能量谱上进行目标检测，获取目标点及其多普勒相邻点的维度索引和能量；进行插值处理，根据插值处理结果获得精确多普勒坐标并生成单点DFT滤波旋转因子；使用旋转因子对慢时间数据向量进行滤波，获得目标的距离‑多普勒处理数据并进行测角，获得目标角度信息。本发明利用插值运算估计目标精确多普勒频率，通过单点DFT滤波提高距离‑多普勒两维FFT处理结果的信噪比，工程上利用补偿因子求取单点DFT滤波旋转因子，计算耗时短、精确度高，较为有效地解决了雷达信号跨越损失的问题。

技术领域

本发明属于雷达信号处理领域，涉及一种解决信号处理跨越损失的方法，具体涉及一种基于插值和单点DFT滤波的解决信号处理跨越损失的方法，可用于角雷达，前向雷达，成像雷达等雷达信号处理技术领域。

背景技术

毫米波雷达具有全天候，全天时工作能力，能够在雨、雪、雾等恶劣天气及黑夜等特殊环境下持续探测目标，对目标的距离，径向速度，角度进行估计。目前常用的目标检测方法是对回波数据进行距离-多普勒两维FFT处理，获得一张距离-多普勒-能量谱图。在该谱图上寻找峰值点，并提取多个天线通道距离-多普勒处理结果在该峰值点处的数据，用于目标角度估计。

由于两维FFT有限的频率采样点，目标的距离频率、多普勒频率一般不会正好落在距离-多普勒-能量谱图的频率采样点位置，直接提取多个天线通道的距离-多普勒处理结果在该位置的数据作为目标阵列数据，会导致阵列信号信噪比的损失，即跨越损失。使用该阵列信号进行目标角度测算，角度测量精度会下降。

发明内容

本发明的目的在于提出一种运算量少的基于插值和单点DFT滤波的解决信号处理跨越损失的方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于插值和单点DFT滤波的解决信号处理跨越损失的方法，包括：

S1：在获取到的距离-多普勒-能量谱上进行目标检测以提取一个目标所对应的峰值点，获得位于该峰值点处的目标对应坐标(R,D)及其能量P(R,D)，并沿多普勒轴选取其相邻点的坐标(R,D_-)和(R,D₊)，从而获得相邻点的能量P(R,D_-)和P(R,D₊)；R和D分别为峰值点的距离维度的索引和多普勒维度的索引，D-和D₊为该峰值点沿多普勒维度的相邻点的索引；

S2：通过步骤S1中获得的峰值点及其相邻点能量值，对该处峰值进行插值，获得峰值点的精确多普勒坐标相对于峰值点的距离维度的索引D的修正偏移ΔD，并获得峰值点对应的精确多普勒坐标D_peak；

S3：通过步骤S2中获得的峰值点对应的精确多普勒坐标D_peak，生成该峰值点对应的单点DFT滤波的旋转因子；

S4：通过步骤S1中获得的峰值点的距离维度的索引R，抽取各个啁啾的距离维度的FFT处理结果中的第R个数值，组成慢时间数据向量；

S5：通过步骤S4获得的慢时间数据向量，使用步骤S3中获得的单点DFT旋转因子进行滤波，获得各天线通道中该峰值点所对应的目标的距离-多普勒处理数据X，作为阵列数据；

S6：通过步骤S5获得的阵列数据X，使用测角算法得到该目标的角度。

所述步骤S3包括步骤S31：利用精确多普勒坐标D_peak计算峰值点对应的单点DFT滤波的旋转因子w′[n](k)；

峰值点对应的单点DFT滤波的旋转因子w′[n](k)为：

其中，j为虚数单位，N_D为多普勒维度的FFT处理点数，n取0,1,2…N_D-1，k取精确多普勒坐标D_peak。