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调频连续波凝视雷达的目标探测方法、装置和计算机设备

摘要

本申请涉及一种调频连续波凝视雷达的目标探测方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括:获取一帧雷达回波信号;将该雷达回波信号划分为多个子孔径;第一阶段在该子孔径对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号,在一个子孔径内目标不会跨距离单元、跨多普勒单元和跨方位角单元;第二阶段在子孔径间对该第一信号进行广义拉东傅里叶变换,得到第二信号,第二阶段广义拉东傅里叶变换的长度是子孔径的个数,远小于脉冲数,因此计算量减少;根据该第二信号进行恒虚警目标检测。该方法两阶段相参积累是全相参处理,没有非相参积累,因此提高了目标检测的准确率,同时减少了计算量,提高了目标检测的效率。

著录项

  • 公开/公告号CN113109797A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-07-13

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 北京清瑞维航技术发展有限公司;

    申请/专利号CN202110223804.8

  • 发明设计人 王德祥;王龙翚;

    申请日2021-03-01

  • 分类号G01S13/06(20060101);G01S7/41(20060101);

  • 代理机构11606 北京华进京联知识产权代理有限公司;

  • 代理人方晓燕

  • 地址 100089 北京市海淀区苏州街55号3层01-A315

  • 入库时间 2023-06-19 11:49:09

说明书

技术领域

本申请涉及雷达技术领域及目标识别技术领域,特别是涉及一种调频连续波凝视雷达的目标探测方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着雷达系统以及目标探测技术的发展,针对微弱机动目标的探测成为雷达的研究热点。长时间相参积累技术是一种针对微弱机动目标有效的探测技术,提高在低信噪比下的检测能力。

但是,在FMCW凝视雷达(Frequency Modulated Continuous Wave Radar,调频连续波雷达)对运动目标长时间观测中,目标运动会跨距离单元、跨多普勒单元和跨方位单元,导致距离走动、多普勒走动和方位角走动。

由于目标的距离走动、多普勒走动和方位角走动,传统的相参积累方法目标检测准确率低。

发明内容

基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高目标检测准确率的调频连续波凝视雷达的目标探测方法、装置、计算机设备和存储介质。

第一方面,提供了一种调频连续波凝视雷达的目标探测方法,该方法包括:

获取一帧雷达回波信号;

将该雷达回波信号划分为多个子孔径;

在该子孔径内对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号;

对于任意一个目标搜索参数,根据与该目标搜索参数对应的预先计算好的相参积累信息,在子孔径间对该第一信号进行广义拉东傅里叶变换,得到第二信号;

根据该第二信号进行恒虚警目标检测。

在其中一个实施例中,该获取一帧雷达回波信号之后,该方法还包括:

对该雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的雷达回波信号;

将该雷达回波信号划分为多个子孔径,包括:

将该预处理后的雷达回波信号划分为多个子孔径;

在该子孔径内对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号,包括:

在该子孔径内对该预处理后的雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号。

在其中一个实施例中,将该预处理后的雷达回波信号划分为多个子孔径,包括:

根据预先计算好的最大子孔径长度对该预处理后的雷达回波信号进行划分,得到多个子孔径。

在其中一个实施例中,该相参积累信息包括积累峰的位置以及共轭相位;

该相参积累信息的计算过程,包括:

通过回波模型获取一帧模拟雷达回波信号;

对该模拟雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的模拟雷达回波信号;

将该预处理后的模拟雷达回波信号划分为多个子孔径;

在该子孔径内对该预处理后的模拟雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一模拟信号;

记录该第一模拟信号在各个子孔径中产生的积累峰的位置和共轭相位。

在其中一个实施例中,该回波模型的建立过程,包括:

根据雷达发射信号以及预设的共轭参考信号建立回波模型;

对该模拟雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的模拟雷达回波信号,包括:

通过该回波模型对该模拟雷达回波信号进行混频处理;

对混频后的信号进行解线性调频,得到预处理后的模拟雷达回波信号。

在其中一个实施例中,将该预处理后的模拟雷达回波信号划分为多个子孔径,包括:

根据目标搜索参数的约束条件确定最大子孔径长度,得到预先计算好的最大子孔径长度;

根据该预先计算好的最大子孔径长度对该预处理后的模拟雷达回波信号进行划分,得到多个子孔径。

在其中一个实施例中,记录该第一模拟信号在各个子孔径中产生的积累峰的位置和共轭相位,包括:

根据预处理后的模拟雷达回波信号以及该目标搜索参数确定各个子孔径中该积累峰的位置和该共轭相位;

记录该各个子孔径中积累峰的位置和共轭相位。

第二方面,提供了一种调频连续波凝视雷达的目标探测装置,该装置包括:

获取模块,用于获取一帧雷达回波信号;

划分模块,用于将该雷达回波信号划分为多个子孔径;

第一变换模块,用于在该子孔径内对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号;

第二变换模块,用于对于任意一个目标搜索参数,根据与该目标搜索参数对应的预先计算好的相参积累信息在子孔径间对该第一信号进行广义拉东傅里叶变换,得到第二信号;

目标检测模块,用于根据该第二信号进行恒虚警目标检测。

第三方面,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,该存储器存储有计算机程序,该处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

获取一帧雷达回波信号;

将该雷达回波信号划分为多个子孔径;

在该子孔径内对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号;

对于任意一个目标搜索参数,根据与该目标搜索参数对应的预先计算好的相参积累信息,在子孔径间对该第一信号进行广义拉东傅里叶变换,得到第二信号;

根据该第二信号进行恒虚警目标检测。

第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

获取一帧雷达回波信号;

将该雷达回波信号划分为多个子孔径;

在该子孔径内对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号;

对于任意一个目标搜索参数,根据与该目标搜索参数对应的预先计算好的相参积累信息,在子孔径间对该第一信号进行广义拉东傅里叶变换,得到第二信号;

根据该第二信号进行恒虚警目标检测。

上述调频连续波凝视雷达的目标探测方法、装置、计算机设备和存储介质,通过获取一帧雷达回波信号;将该雷达回波信号划分为多个子孔径;在该子孔径对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号;对于任意一个目标搜索参数,根据与该目标搜索参数对应的预先计算好的相参积累信息,在子孔径间对该第一信号进行广义拉东傅里叶变换,得到第二信号;根据该第二信号进行恒虚警目标检测。该方法通过对调频连续波凝视雷达信号的两阶段处理,实现了全孔径相参积累。第一阶段在子孔径内通过三维快速傅里叶处理进行相参积累,在一个子孔径内目标不会跨距离单元、跨多普勒单元和跨方位角单元,第二阶段通过广义拉东傅里叶变换实现全孔径相参积累,第二阶段广义拉东傅里叶变换的长度是子孔径的个数,远小于脉冲数,因此计算量减少。两阶段相参积累是全相参处理,没有非相参积累,因此提高了目标检测的准确率,同时利用预先线下计算好的数据用于实时处理,减少了计算量,提高了目标检测的效率。

附图说明

图1为一个实施例中调频连续波凝视雷达的目标探测方法的应用环境图;

图2为一个实施例中调频连续波凝视雷达的目标探测方法的流程示意图;

图3为一个实施例中调频连续波凝视雷达的目标探测方法的原理图;

图4为另一个实施例中回波模型的结构示意图;

图5为一个实施例中调频连续波凝视雷达的目标探测装置的结构框图;

图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

随着雷达系统以及目标探测技术的发展,微弱机动目标带来了一定的安全隐患,针对微弱机动目标的探测成为雷达的研究热点。长时间相参积累技术是一种针对微弱机动目标有效的探测技术,提高在低信噪比下微弱机动目标的检测能力。但是,在长时间观测中,目标运动会跨距离单元、跨多普勒单元和跨方位角单元,导致距离走动、多普勒走动和方位角走动。这破坏了传统积累方法—3D-FFT(3-dimensional Fast Fourier Transform,三维快速傅里叶处理)的性能。另外,长时间相参积累需要大量的计算,信号处理实时性得不到保障。因此,解决跨单元导致的积累损失,并同时兼顾信号处理实时性成为提高微弱机动目标探测的关键。

本申请针对FMCW凝视雷达对匀速微弱机动目标探测,提出基于两阶段相参积累的FMCW凝视雷达目标探测方法。第一阶段,将调频连续波凝视雷达的整个观测时间(全孔径)划分为多个子孔径,子孔径内通过3D-FFT相参积累回波。第二阶段,通过GRFT(GeneralizedRadon-Fourier Transform,广义拉东傅里叶变换)变换实现子孔径间的相参积累。通过两阶段相参积累的方法,保证目标检测率,并减小计算负担,实现目标实时检测。

本申请提供的调频连续波凝视雷达的目标探测方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,终端102通过网络与服务器104进行通信。其中,终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑,服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中,如图2所示,提供了一种调频连续波凝视雷达的目标探测方法,以该方法应用于图1中的终端为例进行说明,包括以下步骤:

步骤202,获取一帧雷达回波信号。

其中,雷达是用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置,例如,雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、速度、方位、方位角等信息,雷达回波信号是指雷达接收自身对目标发射的电磁波并经过目标反射回来的回波信号。

具体地,雷达在应用场景中对目标发射电磁波,并接收目标反射回来的回波信号,然后将回波信号发送至终端,终端实时接收雷达回波信号。其中,应用场景可以是机场场面、天空、平原、陆地边境等具有背景杂波平稳或具有变化慢特点的场景。这里的雷达是指FMCW凝视雷达(Frequency Modulated Continuous Wave Radar,调频连续波雷达),FMCW凝视雷达是通过对连续波进行频率调制,根据发射信号和回波信号的频率差、相位差来获取目标信息的一种雷达体制,FMCW雷达发射功率低,不易被截获,而且FMCW雷达工作电压就比较低,不需要使用高功率、高电压器件,因此结构简单,体积较小、重量较轻、成本较低。调频连续波雷达只能通过单个方位上的波束扫描进行观测,无法同时观测所有方位,但是FMCW凝视雷达可以在全空间内同时观测所有方位,对空时频进行联合处理。目标可以是不同类型的无人机,也可以是其他目标,在此不做限定。如图3所示,为FMCW凝视雷达的结构,其中有N个接收阵元,相邻阵元间距为d,获取的一帧雷达回波信号可以是N个阵元通道中的接收的任意一个回波信号。

步骤204,将该雷达回波信号划分为多个子孔径。

具体地,终端将获取到的雷达回波信号的整个观测时间(也就是全孔径) 划分为多个大小相同的子孔径,以使在子孔径内进行相参积累回波。

步骤206,在该子孔径内对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号。

其中,第一信号是指对雷达回波信号进行3D-FFT之后的信号。

具体地,对于划分好的多个子孔径,在每一个子孔径内对雷达回波信号进行3D-FFT。在每一个子孔径内对雷达回波信号进行3D-FFT实现子孔径相参积累。3D-FFT是指对雷达回波信号分别沿快时间维度(距离),慢时间维度(多普勒)和阵列维度(方位角)进行FFT。如图4所示,3D-FFT之后的第一信号在子孔径中形成积累峰。f,m和n分别是快频率,脉冲数和阵元数。f

步骤208,对于任意一个目标搜索参数,根据与该目标搜索参数对应的预先计算好的相参积累信息,在子孔径间对该第一信号进行广义拉东傅里叶变换,得到第二信号。

具体地,在目标的搜索范围内,对于任意的目标搜索参数(目标距离、速度、方位及速度方向),根据线下计算的与该目标搜索参数对应的相参积累信息,在子孔径间对第一信号进行GRFT处理,得到第二信号。在子孔径间进行GRFT 实现了全孔径相参积累。

其中,目标的搜索范围是根据想要关注的目标距离、速度、方位及速度方向来设定。比如设定目标距离、速度、方位及速度方向的范围为(min是最小值, max是最大值)R∈[R

在子孔径间对第一信号进行GRFT处理的过程如下:对第一信号做dechirp 处理;根据任意的目标搜索参数,根据线下计算的与目标搜索参数对应的相参积累信息确定子孔径中积累峰的位置和共轭相位;构造相位补偿函数,消除多普勒相位、距离-速度耦合相位以及方位角相位;各子孔径中的积累峰的位置和共轭相位与相位补偿函数做内积。

本申请实施例所提供的两阶段相参积累法是针对FMCW凝视雷达所提出,属于空时频联合处理的长时间相参积累算法。空时频联合处理和长时间相参积累都需要大量的计算量,在雷达系统中难以实时实现。两阶段相参积累法通过第一阶段通过3D-FFT实现子孔径相参积累,第二阶段通过GRFT实现全孔径相参积累。GRFT的变换长度是子孔径数,远远小于脉冲数,因此较空时频联合处理和长时间相参积累算法的计算量大大减小,可以完成实时信号处理。另外,相较于目前的子孔径混合积累法,本申请所提出的两阶段相参积累法是全相参处理,没有非相参积累,因此目标检测准确率能好于子孔径混合积累法。

步骤210,根据该第二信号进行恒虚警目标检测。

具体地,根据常用的恒虚警目标检测算法对第二信号进行目标检测,当目标参数超过门限值,则认为检测到目标,否则没有检测到目标。恒虚警目标检测算法可以为CA-CFAR(Cell Average Constant False-Alarm Rate,单元平均恒虚警率)、OS-CFAR(OrderStatistic Constant False-Alarm Rate,基于有序统计恒虚警率)或者其他目标检测算法,本实施例在此不做限定。

上述调频连续波凝视雷达的目标探测方法中,通过获取一帧雷达回波信号;将该雷达回波信号划分为多个子孔径;在该子孔径对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号;对于任意一个目标搜索参数,根据与该目标搜索参数对应的预先计算好的相参积累信息,在子孔径间对该第一信号进行广义拉东傅里叶变换,得到第二信号;根据该第二信号进行恒虚警目标检测。该方法通过对调频连续波凝视雷达信号的两阶段处理,实现了全孔径相参积累,第一阶段在子孔径内通过三维快速傅里叶处理进行相参积累,在一个子孔径内目标不会跨距离单元、跨多普勒单元和跨方位角单元,第二阶段通过广义拉东傅里叶变换实现全孔径相参积累,第二阶段广义拉东傅里叶变换的长度是子孔径的个数,远小于脉冲数,因此计算量减少。两阶段相参积累是全相参处理,没有非相参积累,因此提高了目标检测的准确率,同时利用预先线下计算好的数据用于实时处理,减少了计算量,提高了目标检测的效率。

在一个实施例中,该获取一帧雷达回波信号之后,该方法还包括:

对该雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的雷达回波信号;

将该雷达回波信号划分为多个子孔径,包括:

将该预处理后的雷达回波信号划分为多个子孔径;

在该子孔径内对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号,包括:

在该子孔径内对该预处理后的雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号。

其中,预处理是指对雷达回波信号进行解线性调频。

具体地,当获取到雷达回波信号之后,首先对雷达回波信号进行解线性调频(即去斜处理,dechirp),得到解线性调频后的雷达回波信号。Dechirp处理的原理是采用与发射信号相同的带宽信号作为共轭参考信号,然后将回波信号与共轭参考信号进行混频去斜处理。

然后将解线性调频后的雷达回波信号划分为多个子孔径,在多个子孔径内对解线性调频后的雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号。

本实施例中通过对雷达回波信号进行解线性调频,可以更加准确地提取目标的距离、速度、方位及速度方向信息,以使后续目标检测的准确率提高。

在一个实施例中,将该预处理后的雷达回波信号划分为多个子孔径,包括:

根据预先计算好的最大子孔径长度对该预处理后的雷达回波信号进行划分,得到多个子孔径。

具体地,根据最大子孔径长度将解线性调频后的雷达回波信号划分为多个子孔径。在一个子孔径中,目标不会跨距离单元、跨多普勒单元和跨方位角单元。因此,对于任意目标距离、速度、方位及速度方向,子孔径的最大长度为M

ΔARU≤ΔR

ΔADU≤Δv

ΔABU≤Δθ

其中ΔARU,ΔADU和ΔABU分别是子孔径中目标跨距离单元、跨多普勒单元和跨方位角单元。ΔR,Δv和Δθ分别是FMCW凝视雷达的距离分辨率、速度分辨率和方位分辨率。

在一个实施例中,该相参积累信息包括积累峰的位置以及共轭相位;

该相参积累信息的计算过程,包括:

通过回波模型获取一帧模拟雷达回波信号;

对该模拟雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的模拟雷达回波信号;

将该预处理后的模拟雷达回波信号划分为多个子孔径;

在该子孔径内对该预处理后的模拟雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一模拟信号;

记录该第一模拟信号在各个子孔径中产生的积累峰的位置和共轭相位。

其中,回波模型是根据真实的FMCW凝视雷达信号的发送和接收过程建立的,用来在线下处理阶段模拟FMCW凝视雷达信号的发射和接收过程,以获取实时处理阶段所需的数据。

具体地,通过回波模型获取一帧模拟雷达回波信号,对模拟雷达回波信号进行解线性调频,得到解线性调频后的模拟雷达回波信号。根据最大子孔径长度将解线性调频后的模拟雷达回波信号划分为多个子孔径;在每个子孔径内对解线性调频后的模拟雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一模拟信号;记录该第一模拟信号在各个子孔径中产生的积累峰的位置和共轭相位。

在一个实施例中,该回波模型的建立过程,包括:

根据雷达发射信号以及预设的共轭参考信号建立回波模型;

对该模拟雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的模拟雷达回波信号,包括:

通过该回波模型对该模拟雷达回波信号进行混频处理;

对混频后的信号进行解线性调频,得到预处理后的模拟雷达回波信号。

具体地,如图3所示,根据发射信号以及共轭参考信号建立回波模型。根据发射波形发射雷达信号,并接收雷达回波信号,然后对雷达回波信号进行预处理,预处理为对模拟雷达回波信号进行dechirp,dechirp包括混频和快速傅里叶变换。假设接收到的回波为

c是光速。

本实施例中的回波模型与实时处理过程中的雷达发射接收信号的过程完全一致,以保证线下处理阶段计算得到的最大子孔径长度、积累峰的位置和共轭相位可以直接用于实时处理阶段,减少实时处理阶段的计算量,提高实时处理阶段目标检测的效率。

在一个实施例中,将该预处理后的模拟雷达回波信号划分为多个子孔径,包括:

根据目标搜索参数的约束条件确定最大子孔径长度,得到预先计算好的最大子孔径长度;

根据该预先计算好的最大子孔径长度对该预处理后的模拟雷达回波信号进行划分,得到多个子孔径。

具体地,如果M个脉冲组成一个孔径,每个子孔径中有M

R∈[R

在一个实施例中,记录该第一模拟信号在各个子孔径中产生的积累峰的位置和共轭相位,包括:

根据预处理后的模拟雷达回波信号以及该目标搜索参数确定各个子孔径中该积累峰的位置和该共轭相位;

记录该各个子孔径中积累峰的位置和共轭相位。

具体地,在一个子孔径中对dechirp之后的信号进行3D-FFT后,信号表示为

可见在

其中

所以子孔径中积累峰的位置和共轭相位可以通过根据信号模型

本实施例中,通过线下计算得到任意目标搜索参数对应的积累峰的位置和共轭相位,以方便实时计算的过程中直接根据线下计算的积累峰的位置和共轭相位来进行直接进行实时处理,减少了实时处理过程中的计算量,提高了目标检测效率。

为了易于理解本申请实施例提供的技术方案,以完整的调频连续波凝视雷达的目标探测过程对本申请实施例提供的调频连续波凝视雷达的目标探测方法进行简要说明:

(1)获取一帧雷达回波信号;

(2)对所述雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的雷达回波信号;

(3)根据预先计算好的最大子孔径长度对所述预处理后的雷达回波信号进行划分,得到多个子孔径;

(4)在所述子孔径内对所述预处理后的雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号;

(5)对于任意一个目标搜索参数,根据与所述目标搜索参数对应的预先计算好的相参积累信息,在子孔径间对所述第一信号进行广义拉东傅里叶变换,得到第二信号;

(6)根据所述第二信号进行恒虚警目标检测。

应该理解的是,虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中,如图5所示,提供了一种调频连续波凝视雷达的目标探测装置,包括:获取模块502、划分模块504、第一变换模块506、第二变换模块508和目标检测模块510,其中:

获取模块502,用于获取一帧雷达回波信号。

划分模块504,用于将该雷达回波信号划分为多个子孔径。

第一变换模块506,用于在该子孔径内对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号。

第二变换模块508,用于对于任意一个目标搜索参数,根据与该目标搜索参数对应的预先计算好的相参积累信息在子孔径间对该第一信号进行广义拉东傅里叶变换,得到第二信号。

目标检测模块510,用于根据该第二信号进行恒虚警目标检测。

在一个实施例中,调频连续波凝视雷达的目标探测装置还包括处理模块,用于对该雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的雷达回波信号;

划分模块504还用于将该预处理后的雷达回波信号划分为多个子孔径;

第一变换模块506还用于在该子孔径内对该预处理后的雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号。

在一个实施例中,划分模块504还用于根据预先计算好的最大子孔径长度对该预处理后的雷达回波信号进行划分,得到多个子孔径。

在一个实施例中,该相参积累信息包括积累峰的位置以及共轭相位;

调频连续波凝视雷达的目标探测装置还包括线下处理模块,用于通过回波模型获取一帧模拟雷达回波信号;

以及对该模拟雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的模拟雷达回波信号;

以及将该预处理后的模拟雷达回波信号划分为多个子孔径;

以及在该子孔径内对该预处理后的模拟雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一模拟信号;

以及记录该第一模拟信号在各个子孔径中产生的积累峰的位置和共轭相位。

在一个实施例中,线下处理模块还包括回波模型建立单元,用于根据雷达发射信号以及预设的共轭参考信号建立回波模型;

线下处理模块还用于通过该回波模型对该模拟雷达回波信号进行混频处理;

以及对混频后的信号进行解线性调频,得到预处理后的模拟雷达回波信号。

在一个实施例中,线下处理模块还用于根据目标搜索参数的约束条件确定最大子孔径长度,得到预先计算好的最大子孔径长度;

根据该预先计算好的最大子孔径长度对该预处理后的模拟雷达回波信号进行划分,得到多个子孔径。

在一个实施例中,线下处理模块还用于根据预处理后的模拟雷达回波信号以及该目标搜索参数确定各个子孔径中该积累峰的位置和该共轭相位;

记录该各个子孔径中积累峰的位置和共轭相位。

关于调频连续波凝视雷达的目标探测装置的具体限定可以参见上文中对于调频连续波凝视雷达的目标探测方法的限定,在此不再赘述。上述调频连续波凝视雷达的目标探测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种调频连续波凝视雷达的目标探测方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解,图6中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:

获取一帧雷达回波信号;

将该雷达回波信号划分为多个子孔径;

在该子孔径内对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号;

对于任意一个目标搜索参数,根据与该目标搜索参数对应的预先计算好的相参积累信息,在子孔径间对该第一信号进行广义拉东傅里叶变换,得到第二信号;

根据该第二信号进行恒虚警目标检测。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:该获取一帧雷达回波信号之后,该方法还包括:对该雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的雷达回波信号;将该雷达回波信号划分为多个子孔径,包括:将该预处理后的雷达回波信号划分为多个子孔径;在该子孔径内对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号,包括:在该子孔径内对该预处理后的雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:将该预处理后的雷达回波信号划分为多个子孔径,包括:根据预先计算好的最大子孔径长度对该预处理后的雷达回波信号进行划分,得到多个子孔径。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:该相参积累信息包括积累峰的位置以及共轭相位;该相参积累信息的计算过程,包括:通过回波模型获取一帧模拟雷达回波信号;对该模拟雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的模拟雷达回波信号;将该预处理后的模拟雷达回波信号划分为多个子孔径;在该子孔径内对该预处理后的模拟雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一模拟信号;记录该第一模拟信号在各个子孔径中产生的积累峰的位置和共轭相位。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:该回波模型的建立过程,包括:根据雷达发射信号以及预设的共轭参考信号建立回波模型;对该模拟雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的模拟雷达回波信号,包括:通过该模拟回波模型对该雷达回波信号进行混频处理;对混频后的信号进行解线性调频,得到预处理后的模拟雷达回波信号。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:将该预处理后的模拟雷达回波信号划分为多个子孔径,包括:根据目标搜索参数的约束条件确定最大子孔径长度,得到预先计算好的最大子孔径长度;根据该预先计算好的最大子孔径长度对该预处理后的模拟雷达回波信号进行划分,得到多个子孔径。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:记录该第一模拟信号在各个子孔径中产生的积累峰的位置和共轭相位,包括:根据预处理后的模拟雷达回波信号以及该目标搜索参数确定各个子孔径中该积累峰的位置和该共轭相位;记录该各个子孔径中积累峰的位置和共轭相位。

在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

获取一帧雷达回波信号;

将该雷达回波信号划分为多个子孔径;

在该子孔径内对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号;

对于任意一个目标搜索参数,根据与该目标搜索参数对应的预先计算好的相参积累信息,在子孔径间对该第一信号进行广义拉东傅里叶变换,得到第二信号;

根据该第二信号进行恒虚警目标检测。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:该获取一帧雷达回波信号之后,该方法还包括:对该雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的雷达回波信号;将该雷达回波信号划分为多个子孔径,包括:将该预处理后的雷达回波信号划分为多个子孔径;在该子孔径内对该雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号,包括:在该子孔径内对该预处理后的雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一信号。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:将该预处理后的雷达回波信号划分为多个子孔径,包括:根据预先计算好的最大子孔径长度对该预处理后的雷达回波信号进行划分,得到多个子孔径。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:该相参积累信息包括积累峰的位置以及共轭相位;该相参积累信息的计算过程,包括:通过回波模型获取一帧模拟雷达回波信号;对该模拟雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的模拟雷达回波信号;将该预处理后的模拟雷达回波信号划分为多个子孔径;在该子孔径内对该预处理后的模拟雷达回波信号进行三维快速傅里叶处理,得到第一模拟信号;记录该第一模拟信号在各个子孔径中产生的积累峰的位置和共轭相位。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:该回波模型的建立过程,包括:根据雷达发射信号以及预设的共轭参考信号建立回波模型;对该模拟雷达回波信号进行预处理,得到预处理后的模拟雷达回波信号,包括:通过该回波模型对该模拟雷达回波信号进行混频处理;对混频后的信号进行解线性调频,得到预处理后的模拟雷达回波信号。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:将该预处理后的模拟雷达回波信号划分为多个子孔径,包括:根据目标搜索参数的约束条件确定最大子孔径长度,得到预先计算好的最大子孔径长度;根据该预先计算好的最大子孔径长度对该预处理后的模拟雷达回波信号进行划分,得到多个子孔径。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:记录该第一模拟信号在各个子孔径中产生的积累峰的位置和共轭相位,包括:根据预处理后的模拟雷达回波信号以及该目标搜索参数确定各个子孔径中该积累峰的位置和该共轭相位;记录该各个子孔径中积累峰的位置和共轭相位。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM) 或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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