目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法及雷达系统

摘要

本申请涉及一种目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法及雷达系统。所述方法包括：通过对多发多收得到雷达回波数据依次进行临近多目标分离算法、临近目标精确相位提取和时间差分干涉处理，可以准确估计径向距离相同而横向位置不同的多目标的形变量，以实现对密集多目标微小形变量高精度、高频率、非接触式多点同时测量，在复杂桥梁、铁塔、楼宇等领域具有广泛的应用前景。

说明书

技术领域

本申请涉及基础设施结构安全、精密测量技术领域，特别是涉及一种目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法及雷达系统。

背景技术

桥梁、隧道、铁塔、楼宇、水坝、边坡等目标在自然外力（重力、风力、水力、温度应力等）和人为外力（交通、荷载、撞击等）作用下将出现形变，当形变超过设计容限时，可能造成不可逆转的结构损坏，进而造成生命财产损失，因此对这些重要目标的微小形变进行精密观测具有非常重要意义，桥梁、电力、矿山、水利等行业标准中也均对形变的高精度测量提出了明确要求。

目前，形变测量技术主要分为接触式和非接触式形变测量两种。常规接触式测量传感器和系统包括：压/拉力计、加速度计、拾振器、应变计、倾斜仪、位移计、水准仪、北斗/GPS位移计；非接触式传感器和系统包括全站仪、测量机器人、高清视频仪、形变测量雷达等。从物理原理和工作模式来看，绝大多数测量设备均属于单点形变测量系统，是目前应用最为广泛的形变监测手段，但存在较明显的技术局限性：

(1) 测量耗时、成本高。检测大型桥梁、高塔等形变时，如果采用常规单点测量传感器，需要多点安装固定、长距离布设电缆、逐个调试优化，因此工作量大、建设成本高、系统稳健性差。在登高、野外作业时还存在较大安全风险，难以满足应急救援、交通抢修测量等业务的时限性需求；

(2) 智能化程度低。很多常规传感器需要人工校准、人工安装标靶、人工逐个读取数据，造成系统延迟大、可靠性低、信息化程度弱的问题，难以适应未来健康监测领域对传感器智能化的要求；

(3) 环境适应性差。一方面很多接触式形变传感器难以适应高温、雨雪等恶劣工作条件，另一方面很多非接触式形变传感器难以全天时全天候工作，例如全站仪、高清视频等光学形变测量设备，在光线昏暗、雨雪尘雾天不能使用，GPS形变测量仪要求场地开阔，难以在峡谷和高楼区域有效工作。

形变测量雷达是一种非接触微小形变测量技术，这种传感器通过发射微波无线电波，接收物体散射的回波信号，通过时间差分干涉测量原理测量物体的形变位移量，具有测量精确、效率高、操作便捷、环境适应性优良等特点。形变测量雷达目前已经在桥梁、高楼、铁塔、边坡等领域得到了广泛应用，然而现有的形变测量雷达存在两个突出局限性：

(1)一维形变测量雷达仅能够对径向距离不同的物体的形变进行测量，如果两个物体径向距离相同，而横向位置不同，那么这种雷达不能将两者区分，虽然也能够计算得到一组形变值，但是该组数据不能准确描述两个物体中任何一个的形变量；

(2)二维形变雷达虽然可以解决径向距离相同横向位置不同的多目标分辨问题，但是付出的代价是形变测量刷新频率（每秒内测量物体形变的次数）显著降低，因此仅能够对极其缓慢的物体（如大坝、边坡等）进行测量，无法用于对桥梁、铁塔等快速形变的物体进行形变测量。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够区分径向距离相同而横向距离不同多个目标点形变值的目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法及雷达系统。

一种目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法，所述信号处理方法包括：

获取当前观测时刻的多个目标点的雷达回波矩阵，所述雷达回波矩阵由多个发射阵元和多个接收阵元中任一发射阵元发射和某一接收阵元接收得到的雷达回波数据组成；

对所述雷达回波矩阵进行重新排列，将其中符合要求的雷达回波数据组成新的雷达回波矩阵；

对所述新的雷达回波矩阵进行FFT处理以完成脉冲压缩，得到对应的观测向量矩阵，以及各所述目标点所在的径向距离；

对所述观测向量矩阵针对各径向距离分别进行多重信号算法处理，得到处在同一径向距离上的各目标点的方位角度，以区分径向距离相同而横向距离不相同的目标点；

根据幅度相位估计算法计算各所述目标点在对应方位角度上对应的复数散射估计值以及各所述目标点的精准相位；

针对各所述目标点，利用连续多个历史观测时刻以及当前观测时刻计算得到的复数散射估计值进行时间差分干涉处理，得到各所述目标点当前观测时刻的形变量。

在其中一个实施例中，所述对所述雷达回波矩阵进行重新排列，将其中符合要求的复数雷达回波数据组成新的雷达回波矩阵包括：

在多个发射阵元和多个接收阵元中任一发射阵元和某一接收阵元均可构成一等效收发共用天线阵元；

将所述雷达回波矩阵中的雷达回波数据按照对应的等效收发共用天线阵元位置从小到大依次排列，其中所述等效收发共用天线阵元位置为对应发射阵元与接收阵元之间的天线间距；

将所述等效收发共用天线阵元位置不满足均匀直线排列条件的对应雷达回波数据去除，将留下的雷达回波数据组成新的雷达回波矩阵。

在其中一个实施例中，所述等效收发共用天线阵元位置距离满足

在其中一个实施例中，所述观测向量矩阵包括对应各所述雷达回波数据的脉冲压缩处于波峰位置的值；

且根据各所述脉冲压缩的波峰确定多个所述目标点的径向距离。

本申请还提供了一种雷达系统，包括：

发射天线阵，包括多个相连的发射阵元；

接收天线阵，包括多个相连的接收阵元；

宽带信号源，用于产生雷达的工作信号；

信号调制单元，将所述工作信号根据发射要求进行调制；

射频开关，与所述发射天线阵连接，将调制后的工作信号通过多个发射阵元依次向观测区域进行辐射；

多通道接收机，包括多个分别与对应接收阵元连接的通道，以通过接收天线阵接收观测区域散射后的多个雷达回波数据，并对各所述雷达回波数据进行相应处理；

AD采集单元，将处理后的各所述雷达回波数据转换为数字信号形式的雷达回波数据；

信号处理单元，对数字信号形式的雷达回波数据根据上述的目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法进行处理得到所述观测区域中多个目标点当前观测时刻的形变量。

在其中一个实施例中，所述发射天线阵和接收天线阵的排列方向平行，或在同一条直线上。

在其中一个实施例中，所述接收天线阵中的各接收阵元之间的间距为

其中

所述发射天线阵中的各发射阵元之间的间距为各接收阵元之间的间距的N倍，其中N为接收阵元的数量。

在其中一个实施例中，信号调制单元包括依次连接的上变频单元以及发射机；

所述上变频单元，用于对工作信号的频率进行调制；

所述发射机，用于对调制频率后的工作信号的功率进行放大，并向所述射频开关输出调制后的雷达工作信号。

在其中一个实施例中，所述多通道接收机包括与各所述通道连接的子处理单元以及功分放大单元；

所述子处理单元依次对所述雷达回波数据进行带通滤波处理、低噪声放大处理、接收混频处理、低通滤波和中频放大处理；

所述发射机输出的调制后的雷达工作信号还通过功分放大单元进行放大处理后作为所述接收混频处理的参考信号。

在其中一个实施例中，所述系统还包括频率综合单元、同步控制单元以及通信单元；

所述频率综合单元分别与所述上变频单元连接以提供射频信号，与所述AD采集单元连接以提供采样时钟，所述射频信号与采样时钟均为同步信号；

所述同步控制单元分别与所述宽带信号源、频率综合单元、AD采集单元以及射频开关连接，以提供工作时序和控制信号；

所述通信单元与所述信号处理单元，用于将所述观测区域中多个目标点当前观测时刻的形变量发送至上位机。

上述目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法及雷达系统，通过对雷达回波数据依次进行临近多目标分离算法、临近目标精确相位提取和时间差分干涉处理，可以准确估计径向距离相同而横向位置不同的多目标的形变量，以实现对密集多目标微小形变量高精度、高频率、非接触式多点同时测量，在复杂桥梁、铁塔、楼宇等领域具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为一个实施例中雷达系统对多个目标进行测量的场景图；

图2为一个实施例中信号处理方法的流程示意图；

图3为一个实施例中雷达系统的结构示意图；

图4为一个实施例中径向距离相同横向距离不同的两个目标的估计结果示意图；

图5为一个实施例中信号处理装置的结构框图；

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仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1所示，在现有技术中对观测区域中的多个目标进行识别时，常规的一维形变测量雷达没有横向位置分辨能力，仅通过目标径向距离（目标到雷达连线的距离）差异区分多个目标，可以区分图中目标C和目标B，不能区分目标A和目标B。而二维形变测量雷达虽然可以解决径向距离相同，横向位置不同的多目标分辨问题，但是形变测量刷新频率也就是每秒内测量物体形变的次数显著减低，因此只能对形变极其缓慢的目标进行测量，具有一定的局限性。

为了解决上述问题，如图2所示，提供了一种目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法，包括以下步骤：

步骤S100，获取当前观测时刻的多个目标点的雷达回波矩阵，雷达回波矩阵由多个发射阵元和多个接收阵元中任一发射阵元发射和某一接收阵元接收得到的雷达回波数据组成；

步骤S110，对雷达回波矩阵进行重新排列，将其中符合要求的雷达回波数据组成新的雷达回波矩阵；

步骤S120，对新的雷达回波矩阵进行FFT处理以完成脉冲压缩，得到对应的观测向量矩阵，以及各目标点所在的径向距离；

步骤S130，对观测向量矩阵针对各径向距离分别进行多重信号算法处理，得到处在同一径向距离上的各目标点的方位角度，以区分径向距离相同而横向距离不相同的目标点；

步骤S140，根据幅度相位估计算法计算各目标点在对应方位角度上对应的复数散射估计值以及各所述目标点的精准相位；

步骤S150，针对各目标点，利用连续多个历史观测时刻以及当前观测时刻计算得到的复数散射估计值进行时间差分干涉处理，得到各目标点当前观测时刻的形变量。

在对上述信号处理方法进行说明前，为了使得本方法的说明更为清楚，先对该方法应用的雷达系统进行说明，也就是本申请中还提供了一种应用上述方法进行目标微小形变观测的雷达系统。

如图3所示，本申请还提供了一种雷达系统，包括：

发射天线阵，包括多个相连的发射阵元；

接收天线阵，包括多个相连的接收阵元；

宽带信号源，用于产生雷达的工作信号；

信号调制单元，将工作信号根据发射要求进行调制；

射频开关，与发射天线阵连接，将调制后的工作信号通过多个发射阵元依次向观测区域进行辐射；

多通道接收机，包括多个分别与对应接收阵元连接的通道，以通过接收天线阵接收观测区域散射后的多个雷达回波数据，并对各雷达回波数据进行相应处理；

AD采集单元，将处理后的各雷达回波数据转换为数字信号形式的雷达回波数据；

信号处理单元，对数字信号形式的雷达回波数据根据上述的目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法进行处理得到所述观测区域中多个目标点当前观测时刻的形变量。

为了使得雷达系统可在短时间内密集的对观测区域内的多个目标进行探测，以实现对形变速度较快目标观测，该雷达系统的发射天线阵以及接收天线阵分别设置有多个互相连接的发射阵元和接收阵元，在雷达系统的控制下各发射阵元和接收阵元以不同组合进行发射、接收数据。

由于目标与雷达的距离远大于发射，接收天线阵的尺寸，可等效为远场测量，一个发射阵元与一个接收阵元可形成一个等效收发共用天线阵元，等效阵元的位置可近似为对应发射阵元和接收阵元的中点。

为了保证雷达系统对目标微小形变观测效果，发射天线阵和接收天线阵应满足以下要求：

发射天线阵和接收天线阵的排列方向平行，或在同一条直线上从而保证利用相同的阵元构造长度最大的等效收发共用天线阵；

接收天线阵中的各接收阵元之间的间距

发射天线阵中的各发射阵元之间的间距为各接收阵元之间的间距的N倍，其中N为接收阵元的数量。在其他实施例中，发射阵元间距大于

由于发射，接收天线阵具有互易性，将发射天线阵和接收天线阵进行互换，获得的测量效果是不变的。

在本实施例中，该雷达系统的雷达毫秒级别的数据率与现有快速以为形变测量雷达的数据率在同一个量级。

在本实施例中，宽带信号源产生特定调制的雷达工作信号，而宽带雷达信号包括但不限于步进频率信号、线性调频信号以及相位编码信号等。

由于宽带信号源产生的工作信号并不满足发射需求，则通过一信号调制单元对工作信号进行调制，其中信号调制单元包括依次连接的上变频单元以及发射机。

具体的，由于宽带信号源产生的工作信号频率较低，则通过上变频单元将工作信号调制到更高的频率进行发射。

在其中一实施例中，上变频单元为多级上变频单元，当对工作信号进行一次上变频处理不够，则可通过多级上变频单元将工作信号通过多级上变频处理最终调制到符合要求的发射频带上。采用多级上变频单元调制的雷达系统具有更优的性能，例如更加优良的镜像抑制比，可测量更远的目标。

具体的，多级上变频单元可采用2-3级。

在对工作信号进行上变频处理后，输入发射机进行功率放大，再经由射频开关通过各发射阵元依次向观测区域进行辐射。其中工作信号的功率越大，雷达系统则可测量更远处的目标。

在通过接收天线阵的各接收阵元接收到雷达回波数据后由多通道接收机进行处理。多通道接收机的通道数量与接收阵元的数量相同，这样多通道接收机可同时处理接收到的雷达回波数据。

在本实施例中，多通道接收机包括与各所述通道连接的子处理单元以及功分放大单元。

针对每一个雷达回波数据均需要进行处理以得到雷达回波数据的中频回波，在这里可以对雷达回波进行去调频接收体制或者正交解调接收体制均可得到雷达回波数据的中频回波。

在这里，以去调频接收体制为例对雷达回波数据进行处理，则子处理单元依次对雷达回波数据进行带通滤波处理、低噪声放大处理、接收混频处理、低通滤波和中频放大处理。

其中，在子处理单元中包括对应各种处理的带通滤波器、低噪声放大器、接收混频器、低通滤波器以及中频放大器。

发射机输出的调制后的工作信号还通过功分放大单元进行放大处理后作为接收混频处理的参考信号。

在多通道接收机中对雷达回波信号进行处理后输出的是模拟信号，在AD采样单元中经过AD采集后变换成数据信号。

为了提高目标形变量精度，AD的采样频率和量化位数应选择更高一点，例如采样频率取最高中频的2倍以上，量化位数取14位以上。

在本实施例中，雷达系统还包括频率综合单元、同步控制单元以及通信单元。

其中，频率综合单元分别与上变频单元连接以提供射频信号，与AD采集单元连接以提供采样时钟，射频信号与采样时钟均为同步信号。

同步控制单元分别与宽带信号源、频率综合单元、AD采集单元以及射频开关连接，以提供工作时序和控制信号。这样可以通过同步控制单元对射频开关对各发射阵元的发射频率进行控制。

通信单元与信号处理单元，用于将观测区域中多个目标点当前观测时刻的形变量发送至上位机，以供观测人员对各目标点的形变量进行时刻检测。

在对雷达回波数据进行一系列处理后，将其输入信号处理单元中根据目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法进行处理，接下来，对该方法进行说明。

在步骤S100中，通过对该雷达系统进行说明可以知道，在一段时间内，会接收到多个雷达回波数据，并将其组成雷达回波矩阵。由于该雷达系统由多发多收的雷达系统，则收到的各雷达回波数据均可对应不同发射阵元发射信号到目标点上再由不同接收阵元接收。若该雷达系统具有M个发射阵元，N个接收阵元，则可接收到

在步骤S110中，对所述雷达回波矩阵进行重新排列，将其中符合要求的复数雷达回波数据组成新的雷达回波矩阵包括：

在多个发射阵元和多个接收阵元中任一发射阵元和某一接收阵元均可构成一等效收发共用天线阵元；

将雷达回波矩阵中的雷达回波数据按照对应的等效收发共用天线阵元位置从小到大依次排列，其中等效收发共用天线阵元位置为对应发射阵元与接收阵元之间的天线间距；

将等效收发共用天线阵元位置不满足均匀直线排列条件的对应雷达回波数据去除，将留下的雷达回波数据组成新的雷达回波矩阵。

其中，等效收发共用天线阵元位置距离满足为

由于发射阵元和接收阵元数量较多，在同步控制单元的控制下，发射天线阵按照特定顺序工作，形成的收发天线组合样式将存在一定的变化，形成的回波数据矩阵需要按照一定的顺序重新排列，从而适应后续目标方位估计和多目标相位提取的要求。

在形变测量应用中，被测物体到雷达的距离远大于雷达天线阵列的尺寸，因此假设被测物体工作于远场条件是成立的，此时一发射阵元和一接收阵元可等效为一收发天线阵元，其相位中心（坐标）可以近似为发射天线阵元

在公式（1）中，

M个发射天线阵元和N个接收天线阵元，通过组合可以形成

在步骤S120中，假设雷达发射的宽带信号为线性调频连续波信号：

在公式（2）中，

而雷达回波数据为延迟和衰减之后的发射信号

其中，公式（3）和公式（4）分别表示观测区域中第

此时，雷达采用去调频接收体制得到中频回波，即将接收回波与发射波形相乘然后低通滤波，此时可采用快速傅里叶变换（Fast Fourier Transformation，FFT）的方法进行脉冲压缩，得到观测区域的高分辨一维距离像。其中，采用去调频接收体制得到的中频回波为：

对公式（5）利用FFT处理得到的脉冲压缩得到：

在公式（6）中，

从对雷达系统的说明中可以看出，在经过多通道接收机后，雷达回波数据进行处理得到对应的中频回波，也就是说在信号处理单元中进行处理的雷达回波数据为中频回波数据。

具体的，根据各脉冲压缩的波峰确定多个目标点的径向距离。

在对中频回波数据利用FFT进行脉冲压缩处理后，在波峰对应的横坐标位置对应的该目标所在的距离位置。通过对雷达回波矩阵中的各雷达回波数据依次进行脉冲压缩处理，且在峰值的位置可得到各目标所在的距离，这样通过该步骤可知在雷达系统的观测区域中哪一些径向距离上出现了目标。

进一步中，峰值处对应的复数散射值记为:

其相位为

一般来说，多发多收雷达天线的尺寸远小于目标到雷达的距离，每个发射天线阵元

在步骤S120中，已经得到在观测区域内，在哪几个径向距离上出现有目标，则在步骤S130中，针对每一个径向距离的多个目标进行识别。

在步骤S130中，从观测向量矩阵中分离多目标的方法较多，为了能够适应形变测量场景中多目标密集的情况，在本实施例中，具有超分辨能力的信号分离算法，阵列信号超分辨方法较多，包括：多重信号分类(MUltipleSIgnal Classification，MUSIC)、Root-MUSIC、Capon波束形成、ESPRIT算法等。在此选用MUSIC（多重信号分类）算法进行描述。

MUSIC是一种经典的阵列信号处理方法，主要用于估计目标的方位（电磁波到达角度）。

经过数据排列预处理输出的观测向量矩阵

在公式（8）中，

在对公式（8）进行矩阵特征值分解得到：

在公式（9）中，

而在该径向距离上目标的方位角度根据噪声空间的特征向量矩阵进行计算得到，其中，对噪声特征矩阵

在公式（10）中，对于角度

其中，

假设这P个目标的角度分别为

这里需要说明的是，在步骤S120中的径向距离并不是真实的距离，而是在脉冲压缩波峰对应的为与径向距离相关的序号数据。在通过对各雷达回波数据进行FFT处理后可以知道在观测区域范围内，目标都出现在几个不同的径向距离。再后续针对各不同径向距离进行处理时，实则是针对脉冲压缩波峰对应的为与径向距离相关的数据。而

如图4（a）为常规方法对径向距离相同而横向位置不同的目标进行区分，可以看出，同样是采用多重信号分类方法进行区分，但是光从图上是不能直观的看出在相同径向距离上有几个目标。而在图4（b）中就可以直接看到两个波峰，从而可以确定在相同的径向距离上有两个目标，并且可以快速的找到个目标对应的方位角度。

在观测区域内在哪几个径向距离上出现的目标，则分别针对各径向距离进行步骤S130中的方法步骤，可以得到各径向距离上的P个目标，这样就区分出了观测区域内的所有目标，以及各目标的方位角度。

在步骤S140中，从MUSIC多目标估计得到当前距离门中具有P个目标，其空间角度分别为

对于每一个角度

根据APES算法原理，可得

在公式（11）和（12）中，向量

由于此时目标对应的角度为

需要说明的是，APES算法在实现过程中存在一些变种，包括前向APES、后向APES、前后向APES以及快速APES，这些变种的目的在于提高频谱估计质量和降低运算量，因此采用不同的APES估计目标相位的实现方式都在本方法保护范围内。

由于本方法应用的雷达系统是多发多收，在每秒内对观测区域发起多次的侧脸，同时也会收到多个雷达回波数据，在每一秒内对这些雷达回波数据会进行多次步骤S100到步骤S140的处理，这样针对每一个目标在一段测量时间内将会得到以时间为顺序排列的多个附属散射向量值。

在步骤S150中，对于每一个目标进行时间差分干涉处理，可以得到该目标的形变量以及具体位置。

对于距离下标为

在公式（13）中，

根据观测目标模型和形变方向先验知识可知形变俯仰角

上述目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法中，通过临近多目标分离算法、临近目标精确相位提取和时间差分干涉相位差分算法，准确估计径向距离相同横向位置不同的多目标的形变量。同时实现了对密集多目标微小形变量高精度、高频率、非接触式多点同时测量，在复杂桥梁、铁塔、楼宇等领域具有广泛的应用前景。本申请中的方法能够获取桥梁、铁塔等物体复杂的散射点分布二维图像，可以更加准确、灵活的选择观测点位置，可实现基础设施信息模型（BuildingInformationModel，BIM）与动态形变观测的统一结合，提高结构健康监测领域的智能化水平。

本申请中的雷达系统和方法显著优于现有一维和二维形变雷达，能够以单套系统实现更加广泛的测量目标，具有显著的成本优势。

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子步骤或者多个阶段，这些子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，这些子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的子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，提供了一种目标微小形变观测雷达系统的信号处理装置，包括：雷达回波矩阵获取模块200、新的雷达回波矩阵获取模块210、多个径向距离得到模块220、相同径向距离上的目标区分模块230、复数散射估计值计算模块240、和目标的微小形变量得到模块250，其中：

雷达回波矩阵获取模块200，用于获取当前观测时刻的多个目标点的雷达回波矩阵，所述雷达回波矩阵由多个发射阵元和多个接收阵元中任一发射阵元发射和某一接收阵元接收得到的雷达回波数据组成；

新的雷达回波矩阵获取模块210，用于对所述雷达回波矩阵进行重新排列，将其中符合要求的雷达回波数据组成新的雷达回波矩阵；

多个径向距离得到模块220，用于对所述新的雷达回波矩阵进行FFT处理以完成脉冲压缩，得到对应的观测向量矩阵，以及各所述目标点所在的径向距离；

相同径向距离上的目标区分模块230，用于对所述观测向量矩阵针对各径向距离分别进行多重信号算法处理，得到处在同一径向距离上的各目标点的方位角度，以区分径向距离相同而横向距离不相同的目标点；

复数散射估计值计算模块240，用于根据幅度相位估计算法计算各所述目标点在对应方位角度上对应的复数散射估计值以及各所述目标点的精准相位；

目标的微小形变量得到模块250，用于针对各所述目标点，利用连续多个历史观测时刻以及当前观测时刻计算得到的复数散射估计值进行时间差分干涉处理，得到各所述目标点当前观测时刻的形变量。

关于目标微小形变观测雷达系统的信号处理装置的具体限定可以参见上文中对于目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法的限定，在此不再赘述。上述目标微小形变观测雷达系统的信号处理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、网络接口、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。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种目标微小形变观测雷达系统的信号处理方法。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：

获取当前观测时刻的多个目标点的雷达回波矩阵，所述雷达回波矩阵由多个发射阵元和多个接收阵元中任一发射阵元发射和某一接收阵元接收得到的雷达回波数据组成；

对所述雷达回波矩阵进行重新排列，将其中符合要求的雷达回波数据组成新的雷达回波矩阵；

对所述新的雷达回波矩阵进行FFT处理以完成脉冲压缩，得到对应的观测向量矩阵，以及各所述目标点所在的径向距离；

对所述观测向量矩阵针对各径向距离分别进行多重信号算法处理，得到处在同一径向距离上的各目标点的方位角度，以区分径向距离相同而横向距离不相同的目标点；

根据幅度相位估计算法计算各所述目标点在对应方位角度上对应的复数散射估计值以及各所述目标点的精准相位；

针对各所述目标点，利用连续多个历史观测时刻以及当前观测时刻计算得到的复数散射估计值进行时间差分干涉处理，得到各所述目标点当前观测时刻的形变量。

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：

获取当前观测时刻的多个目标点的雷达回波矩阵，所述雷达回波矩阵由多个发射阵元和多个接收阵元中任一发射阵元发射和某一接收阵元接收得到的雷达回波数据组成；

对所述雷达回波矩阵进行重新排列，将其中符合要求的雷达回波数据组成新的雷达回波矩阵；

对所述新的雷达回波矩阵进行FFT处理以完成脉冲压缩，得到对应的观测向量矩阵，以及各所述目标点所在的径向距离；

对所述观测向量矩阵针对各径向距离分别进行多重信号算法处理，得到处在同一径向距离上的各目标点的方位角度，以区分径向距离相同而横向距离不相同的目标点；

根据幅度相位估计算法计算各所述目标点在对应方位角度上对应的复数散射估计值以及各所述目标点的精准相位；

针对各所述目标点，利用连续多个历史观测时刻以及当前观测时刻计算得到的复数散射估计值进行时间差分干涉处理，得到各所述目标点当前观测时刻的形变量。

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/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）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。