一种基于中频相邻回波相位差的精确测速方法
【专利摘要】本发明提供一种基于中频相邻回波相位差的精确测速方法，首先通过高速运动目标LFM雷达回波信号模型得到中频输出信号，再通过运动补偿，去除剩余视频相位项处理，得到初速度补偿后的回波，对相邻两帧回波进行共轭相乘，得到相邻回波相位差信号，并求相位差信号的相关矩阵，对相关矩阵进行奇异值分解，找出最大特征值对应的特征向量，应用最小二乘估算出角速度，再根据角速度与速度两者之间的关系得出精确的速度估计。本发明是一种针对高速目标利用相邻两帧雷达回波相位差信息的高精度测速新方法，能有效解决在低信噪比、低脉冲重复频率情况下对高速目标的精确测速问题。
【专利说明】一种基于中频相邻回波相位差的精确测速方法
【技术领域】
[0001]本发明涉一种基于雷达回波的精确测速方法，特别是涉及一种针对高速运动目标，基于LFM信号解调处理后的雷达回波采用相邻回波相位差进行精确测速的方法。
【背景技术】
[0002]雷达精确测速是对空间目标进行精确探测和跟踪的重要技术，是雷达获得对目标精细运动信息的有效途径。雷达观测空间运动目标时，接收到的回波信号的相位中包含了目标的速度信息，目前宽带雷达相位测量精度可达1°~2°，由于相位变化同距离变化之间存在一定的关系，因此利用相位导出速度信息，其测量可达很高的精度。
[0003]传统的运动目标测速方法是采用多普勒效应，即运动目标对所接收到的电磁波有频移的效应，根据速度与多普勒频率之间的关系，得到目标速度估计。但对于高速运动目标来说，由于目标运动速度很大，在电磁波发射到接收这段微小时段内，目标的运动不能忽略，而且当雷达脉冲重复频率较低时，相邻两回波间的目标运动，使得雷达与目标间距离变化较大。另一方面，当回波信号信噪比较低时，回波相位信息受噪声影响很大，因此我们需要研究适应低信噪比、低脉冲重复频率情况下对高速目标的精确测速方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提出一种基于中频相邻回波相位差的精确测速方法，可以适应低信噪比、低脉冲重复频率情况下对高速目标的精确测速。通过相邻回波共轭相乘、相关矩阵分解，信号子空间、噪声子空间分解处理，求解角速度，进而得到速度估计，这样可以实现低信噪比情况下的高精度估计。
[0005]本发明采用的技术方案为:一种基于中频相邻回波相位差的精确测速方法，所述方法包括以下步骤:
[0006](I)考虑M个脉冲相干积累的情况，理想雷达发射信号为:
[0007]
【权利要求】
1.一种基于中频相邻回波相位差的精确测速方法，其特征在于实现步骤如下: (1)考虑M个脉冲相干积累的情况，理想雷达发射信号为:
2.根据权利要求1所述的一种基于中频相邻回波相位差的精确测速方法，其特征在于:所述步骤(7)的具体实现过程是: a)对于固定的m，相邻回波共轭相乘后得回波信号z (m，η)的Iitl阶相关矩阵为:
【文档编号】G01S13/58GK104007435SQ201410169161
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】党津津, 袁运能, 黄增树 申请人:北京航空航天大学