[发明专利]一种基于梯形LFMCW调制的雷达多目标检测方法

摘要

本发明属于雷达目标检测技术领域，公开了一种基于梯形LFMCW调制的雷达多目标检测方法，包括：雷达目标发射梯形LFMCW信号，接收目标回波信号，产生数字差频信号；计算上扫频段谱峰、恒频段谱峰、下扫频段谱峰，将上扫频段和下扫频段谱峰两两组合得到两谱峰组合，并计算对应的频率和与幅度差，按幅度差升序排列得到序列S；按频率优先原则，标记满足第一频率匹配条件的三谱峰组合；若存在未成功匹配的恒频段谱峰，按频率优先原则，标记满足第二频率匹配条件的三谱峰组合；若P不等于L，按幅度信息优先原则，标记满足第二频率匹配条件的L‑P对三谱峰组合；计算得到目标的距离估计值和速度估计值。本发明能够减少虚假目标，提高检测可靠性。

主权项

1.一种基于梯形LFMCW调制的雷达多目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，雷达向其检测范围内的目标发射梯形LFMCW信号，并接收目标回波信号；将所述目标回波信号与所述梯形LFMCW信号进行混频，得到混频信号；对所述混频信号经低通滤波器滤波后，再经模拟/数字A/D转换，得到数字差频信号；其中，所述数字差频信号包括上扫频段差频Sb，up、恒频段差频Sb，const以及下扫频段差频Sb，down；步骤2，计算得到所述数字差频信号的上扫频段差频Sb，up、恒频段差频Sb，const以及下扫频段差频Sb，down的频谱，进而对所述数字差频信号的上扫频段差频Sb，up、恒频段差频Sb，const以及下扫频段差频Sb，down的频谱分别进行恒虚警检测，得到所述数字差频信号的上扫频段差频Sb，up、恒频段差频Sb，const以及下扫频段差频Sb，down的频谱中包含的谱峰，分别记为上扫频段谱峰、恒频段谱峰、下扫频段谱峰；其中，第i个上扫频段谱峰记为piup，i＝1，2，…，M，piup对应的频率为fiup、幅度为Aiup，M表示上扫频段差频Sb，up的频谱中包含的谱峰个数；第k个恒频谱峰记为pkconst，k＝1，2，…，P，pkconst对应的频率为fkconst、幅度为Akconst，P表示恒频段差频Sb，const的频谱中包含的谱峰个数；第j个下扫频谱峰记为pidown，j＝1，2，…，N，pidown对应的频率为fjdown、幅度为Ajdown，N表示下扫频段差频Sb，down的频谱中包含的谱峰个数；步骤3，将每个上扫频段谱峰分别与各上扫频段谱峰进行组合，得到M×N对两谱峰组合(piup，pidown)；计算每对两谱峰组合对应的频率和与归一化幅度差，并按照幅度差从小到大的顺序对所述M×N对两谱峰组合进行排序得到序列S；步骤4，对于第k个恒频段谱峰，按照频率优先原则，将其对应的频率与序列S中两谱峰组合对应的频率和进行对比，确定序列S中是否存在与所述第k个恒频段谱峰满足第一频率匹配条件的第一两谱峰组合；若存在，则将所述第一两谱峰组合与所述第k个恒频段谱峰进行匹配，得到对应的三谱峰组合，并将所述第一两谱峰组合从序列S中删除；若不存在，则确定本阶段第k个恒频段谱峰未成功匹配到两谱峰组合；其中，所述第一频率匹配条件为：f_res表示预设的频谱分辨率，k依次取1、2、3…P；判断P个恒频段谱峰中是否存在未成功匹配到两谱峰组合的恒频段谱峰：若是，则转至步骤5；否则，转至步骤6；步骤5，对于步骤4中未成功匹配到两谱峰组合的各恒频段谱峰，按照频率优先原则，确定经步骤4更新后的序列S中与该恒频段谱峰满足第二频率匹配条件的第二两谱峰组合，将所述第二两谱峰组合与该恒频段谱峰进行匹配，得到对应的三谱峰组合，并将所述第二两谱峰组合从更新后的序列S中删除，转至步骤6：其中，所述第二频率匹配条件为：步骤6，判断P是否等于L，L表示雷达最多可分辨的目标数目，L＝max(M，N，P)；若P不等于L，则转至步骤7；若P等于L，则转至步骤8；步骤7，对经步骤4、步骤5更新后的序列S中的前L‑P对两谱峰组合，按照幅度优先原则，将对应的频率和与各恒频段谱峰对应的频率分别进行对比，确定P个恒频段谱峰中与该对两谱峰组合满足第二频率匹配条件的恒频段谱峰，将所述恒频段谱峰与该对两谱峰组合进行匹配，得到对应的L‑P对三谱峰组合，转至步骤8；步骤8，对于步骤4至步骤7得到的每对三谱峰组合，根据其中的上扫频段谱峰、恒频段谱峰以及下扫频段谱峰对应的频率，计算得到目标的距离估计值和速度估计值。