專利名稱：基于傅里?；鶐盘柕木嚯x、速度探測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于雷達(dá)跟蹤性能領(lǐng)域，特別是涉及ー種基于傅里?；鶐盘柕木嚯x、速度探測方法。
背景技術(shù)：
雷達(dá)是利用微波波段電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)中是獲取信息的探測手段，是收集各種軍事情報的傳感器，它具有發(fā)現(xiàn)目標(biāo)距離遠(yuǎn)、測定目標(biāo)坐標(biāo)和其他參數(shù)速度快、能全天候工作等特點；雷達(dá)系統(tǒng)裝在飛機、艦船、戰(zhàn)車、導(dǎo)彈等各類作戰(zhàn)平臺上時，成為武器裝備對目標(biāo)實施精確打擊的保證，是發(fā)揮其作戰(zhàn)性能的倍増器；雷達(dá)在軍事上廣泛應(yīng)用于警戒、引導(dǎo)、武器控制、偵察、測量、航行保障、敵我識別和氣象觀測等方面，是ー種重要的軍用電子技術(shù)裝備；雷達(dá)的分類有多種方式，按照所在平臺劃分有地面雷達(dá)、機載雷達(dá)等；按照工作波長劃分有米波雷達(dá)、微波雷達(dá)等；按照用途劃分有對空情報雷達(dá)、測量雷達(dá)、預(yù)警雷達(dá)、氣象雷達(dá)、火控或炮瞄雷達(dá)、地炮雷達(dá)、制導(dǎo)雷達(dá)等；按照測量的目標(biāo)參數(shù)劃分有兩坐標(biāo)雷達(dá)、三坐標(biāo)雷達(dá)等；按照信號形式劃分有脈沖雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)等；各種雷達(dá)的具體用途和結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本形式是一致的，包括五個基本組成部分發(fā)射機、發(fā)射天線、接收機、接收天線以及顯示器；還有電源設(shè)備、數(shù)據(jù)錄取設(shè)備、抗干擾設(shè)備、輔助設(shè)備等；雷達(dá)所起的作用和眼睛相似，其原理是雷達(dá)設(shè)備的發(fā)射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體碰到電磁波后反射；雷達(dá)天線接收此反射波，送至接收設(shè)備進(jìn)行處理，提取有關(guān)該物體的某些信息，如目標(biāo)物體至雷達(dá)的距離、距離變化率或徑向速度、方位、高度等；測量距離實際是測量發(fā)射信號與回波信號之間的時間差，因電磁波以光速傳播，據(jù)此就能換算成目標(biāo)的精確距離；測量目標(biāo)方位是利用天線的尖銳方位波束測量，測量仰角靠窄仰角波束測量，根據(jù)仰角和距離就能計算出目標(biāo)高度；測量速度是雷達(dá)根據(jù)自身和目標(biāo)之間有相對運動產(chǎn)生的頻率多普勒效應(yīng)原理；雷達(dá)接收到的目標(biāo)回波頻率與雷達(dá)發(fā)射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率；從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離變化率；當(dāng)目標(biāo)與干擾雜波同時存在于雷達(dá)的同一空間分辨単元內(nèi)時，雷達(dá)利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標(biāo)；雷達(dá)的優(yōu)點是白天黑夜均能探測遠(yuǎn)距離的目標(biāo)，且不受霧、云和雨的阻擋，具有全天候、全天時的特點，并有一定的穿透能力；因此，它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備，而且廣泛應(yīng)用于社會經(jīng)濟發(fā)展如氣象預(yù)報、資源探測、環(huán)境監(jiān)測和科學(xué)研究如天體研究、大氣物理、電離層結(jié)構(gòu)研究等；星載和機載合成孔徑雷達(dá)已經(jīng)成為當(dāng)今遙感領(lǐng)域中十分重要的傳感器，以地面為目標(biāo)的雷達(dá)可以探測地面的精確形狀，其空間分辨力可達(dá)幾米到幾十米，且與距離無關(guān)；雷達(dá)在洪水監(jiān)測、海冰監(jiān)測、土壌濕度調(diào)查、森林資源清查、地質(zhì)調(diào)查等方面顯示了很好的應(yīng)用潛力。然而，在雷達(dá)測量距離時通常需要等待接收到當(dāng)前測量發(fā)射信號的回波信號后再發(fā)送下ー個測量發(fā)射信號，由測量發(fā)射信號與回波信號之間的時間差計算距離；這種方案探測速度低，嚴(yán)重制約雷達(dá)性能的發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有雷達(dá)第二次發(fā)送信號需要等待接收到第一次發(fā)送信號回波而造成探測速度低的不足，本發(fā)明提供一種基于傅里?；鶐盘柕木嚯x、速度探測方法。該方法采用連續(xù)發(fā)送一串傅里?；鶐盘?，通過回波有效認(rèn)證后再對ー串傅里?；鶐盘柕幕夭ǚe分進(jìn)行信號間的解碼，將不同時間發(fā)送的基帶信號回波分離處理，可以提高雷達(dá)的探測效率。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種基于傅里?；鶐盘柕木嚯x、速度探測方法，其特點是包括以下步驟步驟一、發(fā)送信號為
Σ^Μ +(4Ι(- )+^)-Σ (Tmu+Tj+Tendj)]]{u{t+{Timi_n) +Γ )- Σ (Tmil + ろ+U—
=1j=—n
+1Φ ++T_n)- 2 (Tinij + Tj + TendJ)]}
j=i式中，ξJi(Ot)=Bi sin(i CohbiCosQ ω)，ω 為角頻率，n 為整數(shù),t 彡 0 為時間，
f0 / < Ou(t) = \,
11/>oTinij為ξ j (j ω t)的起始標(biāo)識符持續(xù)時間,Tmdj為ξ j (j ω t)的結(jié)尾標(biāo)識符持續(xù)時間，ハ為信號的持續(xù)周期，^、、為系數(shù)；編碼方式為J1(Ot)的起始標(biāo)識符、ξ^ω )、I1(COt)的結(jié)尾標(biāo)識符、…I i(i ω )的起始標(biāo)識符、ξ i (i ω t)、ξ ^ (i ω t)的結(jié)尾標(biāo)識符、…、ξ η(ηω t)的起始標(biāo)識符、ξη(ηοη)、ξ (n cot)的結(jié)尾標(biāo)識符；步驟ニ、通過回波信號認(rèn)證ξ i (i ω t)的起始標(biāo)識符和結(jié)尾標(biāo)識符及回波時間；步驟三、根據(jù)函數(shù)J:1 Φ2 (t)dt = J;1 ψ2 {t)dt對目標(biāo)運動的速度、回波時間進(jìn)行估計；其中，φ⑴為雷達(dá)探測的回波函數(shù)，KO = Σ5 m+signr^)a{t+{Tmi(_n) +TJ-ATi — Σ ( , +Tj +Γ—.)]}.
τ=1Cj~-n
/ i+lWHTm^ +TJ-ATi — X ^ + T1 +T^-ultHT^ + TJ-A^ — Σ ( +7} +Tendj)])
j=~nj=—nATj為接收到I (jCot)信號的時間延遲，C為光速，定義雷達(dá)視線與目標(biāo)速度矢量之間的夾角為Θ，Vri=ViCOS Θ，Vi是第i次波探測的目標(biāo)相對雷達(dá)速度矢量的幅度，當(dāng)目標(biāo)靠近雷達(dá)運動時，雷達(dá)與目標(biāo)之間距離減小，其回波頻率等于發(fā)射頻率加上多普勒頻移即Signr=I,回波頻率大于發(fā)射信號頻率；反之，當(dāng)目標(biāo)遠(yuǎn)離雷達(dá)運動吋，雷達(dá)與目標(biāo)之間距離増大，其回波頻率等于發(fā)射頻率減去多普勒頻移，即Signr=-I回波頻率小于發(fā)射信號頻率；當(dāng)目標(biāo)靜止不動時，不出現(xiàn)多普勒效應(yīng)，即signr=0。本發(fā)明的有益效果是由于采用連續(xù)發(fā)送一串傅里埃基帶信號，通過回波有效認(rèn)證后再對ー串傅里?；鶐盘柕幕夭ǚe分進(jìn)行信號間的解碼，將不同時間發(fā)送的基帶信號回波分離處理，提高了雷達(dá)的探測效率。下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
具體實施例方式本發(fā)明基于傅里?；鶐盘柕木嚯x、速度探測方法具體步驟如下I、發(fā)送信號為
+ (Timi_n)+T_n)-± (Timj+Tj+Tataj)]) {v{t + (TmK_n} +TJ-± (Tmij+Tj+Tendj)]- f=ij=—nj=—nu[t + (T , ,) + Tln) - Z (Tinij + T1 + Tendj)]}
j=—fi其中ξj (i ω t) =at sin (i ω) +bjcos (i ω), ω 為角頻率，t 彡 O 為時間，
丨 O /<0 /(0 =-',
[IOTinij為ξ j (j ω t)的起始標(biāo)識符持續(xù)時間,Tmdj為ξ j (j ω t)的結(jié)尾標(biāo)識符持續(xù)時間，ハ為信號的持續(xù)周期，全文符號定義相同；編碼方式為J1(Qt)的起始標(biāo)識符、ξ^ω )、I1(Cot)的結(jié)尾標(biāo)識符、…I i(i ω )的起始標(biāo)識符、ξ i (i ω t)、ξ ^ (i ω t)的結(jié)尾標(biāo)識符、…、ξ η(ηω t)的起始標(biāo)識符、ξη(ηοη)、ξ (n cot)的結(jié)尾標(biāo)識符；2、通過回波信號認(rèn)證IiQ(Ot)的起始標(biāo)識符和結(jié)尾標(biāo)識符及回波時間；3、根據(jù)函數(shù)y'J2(t)At = ^W2(t)At
k=lJt=I可以對目標(biāo)運動的速度、回波時間進(jìn)行估計；其中，φ⑴為雷達(dá)探測的回波函數(shù)，At=(t「tQ)/M，M為整數(shù)；ψ{ ) =siSnr—X (Tmii +Tj +T^)]}·
+TJ-ATj - X ( + } + Γ-)]-ψ+(Ζ；,(—,,) +?！狫-Δ2；—堂( +I；. +Teiidj)])
j=~nj=~nATj為接收到I J (jot)信號的時間延遲，c為光速，定義雷達(dá)視線與目標(biāo)速度矢量之間的夾角為Θ，Vri=ViCOS Θ，Vi是第i次波探測的目標(biāo)相對雷達(dá)速度矢量的幅度，當(dāng)目標(biāo)靠近雷達(dá)運動時，雷達(dá)與目標(biāo)之間距離減小，其回波頻率等于發(fā)射頻率加上多普勒頻移即Signr=I,回波頻率大于發(fā)射信號頻率；反之，當(dāng)目標(biāo)遠(yuǎn)離雷達(dá)運動吋，雷達(dá)與目標(biāo)之間距離増大，其回波頻率等于發(fā)射頻率減去多普勒頻移，即Signr=-I回波頻率小于發(fā)射信號頻率；當(dāng)目標(biāo)靜止不動時，不出現(xiàn)多普勒效應(yīng)，即signr=0。
權(quán)利要求
1.一種基于傅里?；鶐盘柕木嚯x、速度探測方法，其特征在于包括以下步驟 步驟一、發(fā)送信號為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于傅里?；鶐盘柕木嚯x、速度探測方法，用于解決現(xiàn)有雷達(dá)第二次發(fā)送信號需要等待接收到第一次發(fā)送信號回波而造成探測速度低的技術(shù)問題。技術(shù)方案是采用連續(xù)發(fā)送一串傅里?；鶐盘枺ㄟ^回波有效認(rèn)證后再對一串傅里?；鶐盘柕幕夭ǚe分進(jìn)行信號間的解碼，將不同時間發(fā)送的基帶信號回波分離處理。提高了雷達(dá)的探測效率。
文檔編號G01S13/72GK102841348SQ201210319908
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者史忠科 申請人:西北工業(yè)大學(xué)