雷达运动目标跟踪性能测试方法、终端设备及存储介质与流程

本申请属于雷达测试技术领域，尤其涉及一种雷达运动目标跟踪性能测试方法、终端设备及存储介质。

背景技术：

运动目标跟踪性能是雷达设备的关键性能指标之一。目前，在对雷达运动目标跟踪性能进行测试时，需要将被测雷达设置于室外空地上，利用运动目标，例如汽车，沿着预设的航迹并按照预设的速度朝向被测雷达运动，使被测雷达接收该运动目标反射的回波信号，并从回波信号中计算得到运动目标的距离、速度等航迹信息。由于室外环境多变，不同的天气情况，例如风速和风向均会对测试产生不同程度的影响，从而使测试的可靠性和准确性降低。此外，在每次测试时，由于难以保证运动目标均能够严格按照预设的航迹及速度运动，也会使测试的可靠性和准确性降低。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例提供了一种雷达运动目标跟踪性能测试方法、终端设备及存储介质，以解决目前在进行雷达运动目标跟踪性能测试时存在的测试可靠性和准确性较低的问题。

根据第一方面，本申请实施例提供了一种雷达运动目标跟踪性能测试方法，包括：向被测雷达发送用于测试雷达运动目标跟踪性能的回波信号；获取所述被测雷达根据所述回波信号计算得到的第一航迹数据；将所述第一航迹数据与预存的第二航迹数据进行对比；根据对比结果，判断所述被测雷达是否通过测试。

本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法，利用统一的回波信号测试雷达的运动目标跟踪性能，能够规避目前的测试方法容易受环境及气象影响的问题；同时，也规避了目前的测试方法中，用于测试的运动目标不能在每次测试过程中，均严格按照预设的航迹及速度执行测试的问题。由于在对雷达的运动目标跟踪性能进行测试时，均使用固定的回波信号，从而提高了测试的可靠性和准确性，解决了目前在进行雷达运动目标跟踪性能测试时存在的测试可靠性和准确性较低的问题。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，在所述向被测雷达发送用于测试雷达运动目标跟踪性能的回波信号之前，所述雷达运动目标跟踪性能测试方法还包括：获取所述第二航迹数据。

本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法，在对待测雷达设备执行测试之前，首先预存用于对其运动目标跟踪性能进行判断的第二航迹数据，从而在待测雷达设备根据回波信号解算出对应的实测航迹数据，即第一航迹数据后，能够通过比对第一航迹数据相对于第二航迹数据是否一致的方式，识别待测雷达设备是否具有预期的运动目标跟踪性能。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述获取所述第二航迹数据包括：获取所述被测雷达的参数信息和运动目标的运动信息；根据所述参数信息和所述运动信息，计算所述第二航迹数据。

本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法，根据雷达探测的原理，通过被测雷达的参数信息和运动目标的运动信息，计算得到对应的理论航迹数据，即第二航迹数据，从而为后续步骤判断被测雷达是否通过测试提供依据。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述参数信息包括所述被测雷达的脉冲重复周期、雷达信号波长、调频斜率；所述运动信息包括所述运动目标的速度和起始距离；通过q″i＝sin(2πf0t+(i-1)δφ)计算所述第二航迹数据；其中，q″i表示所述被测雷达发出的第一雷达信号中的第i个脉冲对应的第二航迹数据；δφ表示所述被测雷达发出的第一雷达信号中相邻脉冲之间的相位增量；f0表示所述被测雷达发出的第一雷达信号中的中频信号频率；tc表示所述被测雷达的脉冲重复周期；λ表示所述被测雷达发出的第一雷达信号波长；sτ表示所述被测雷达发出的第一雷达信号的调频斜率；v表示所述运动目标的速度；d表示所述运动目标和起始距离；c表示光速。

本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法，给出了用于计算理论航迹数据，即第二航迹数据的具体公式。用于通过该公式，能够快捷、准确地计算得到第二航迹数据，从而为后续步骤判断被测雷达是否通过测试提供依据。

结合第一方面，在第一方面第四实施方式中，在所述向被测雷达发送用于测试雷达运动目标跟踪性能的回波信号之前，所述雷达运动目标跟踪性能测试方法还包括：获取所述回波信号。

本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法，在对待测雷达设备执行测试之前，首先预存用于对其运动目标跟踪性能进行测试的回波信号，从而使待测雷达设备能够接收并根据该回波信号解算出对应的实测航迹数据，即第一航迹数据，进而在后续步骤中利用第一航迹数据识别待测雷达设备是否具有预期的运动目标跟踪性能。

结合第一方面第四实施方式，在第一方面第五实施方式中，所述获取所述回波信号包括：向沿预设航迹运动的运动目标发送第二雷达信号；所述第二雷达信号的各个参数取值分别与所述被测雷达发出的第一雷达信号的各个参数取值相同；接收所述运动目标反射的回波信号。

本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法，通过模拟被测雷达发出的第一雷达信号，生成与该第一雷达信号对应的第二雷达信号，并利用该第二雷达信号探测沿预设航迹运动的运动目标，从而接收该运动目标在第二雷达信号探测过程中产生的回波信号，使得该回波信号同时与被测雷达发出的第一雷达信号以及沿预设航迹运动的运动目标相对应，从而使该回波信号能够应用于与被测雷达具有相同参数的任一雷达的测试。

结合第一方面第五实施方式，在第一方面第六实施方式中，所述第二雷达信号中调频斜率的取值为所述第一雷达信号中调频斜率取值的一半。

本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法，由于将第二雷达信号中调频斜率设置为第一雷达信号中调频斜率的一半，使得能够抵消录制回波信号和对被测雷达设备进行运动目标跟踪性能测试过程中回放回波信号时，因雷达架设方式不同带来的频率误差。

根据第二方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括：回波信号发送单元，用于向被测雷达发送用于测试雷达运动目标跟踪性能的回波信号；对比单元，用于获取所述被测雷达根据所述回波信号计算得到的第一航迹数据；以及用于将所述第一航迹数据与预存的第二航迹数据进行对比；判断单元，用于根据对比结果，判断所述被测雷达是否通过测试。

根据第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面或第一方面任一实施方式所述方法的步骤。

根据第四方面，本申请实施例的提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面任一实施方式所述方法的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的应用场景示意图；

图2是本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法的一个具体示例的实现流程示意图；

图3是本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法的另一个具体示例的实现流程示意图；

图4是本申请实施例提供的终端设备的一个具体事例的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的终端设备的另一个具体事例的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1是本申请实施例的应用场景示意图。如图1所示，在对被测雷达100进行运动目标跟踪性能测试时，可以通过测试装置200向被测雷达100发送测试信号，从而在被测雷达100对测试信号做出响应后，根据其响应的数据对其进行运动目标跟踪性能的评价。

在一些实施例中，如图2所示，测试装置200可以通过一下步骤实现对对被测雷达100的运动目标跟踪性能测试：

步骤s101：向被测雷达发送用于测试雷达运动目标跟踪性能的回波信号。在实际应用中，可以提前录制回波信号，并将回波信号作为测试信号，在对被测雷达100进行测试时，通过测试装置200向被测雷达100发送该回波信号。

步骤s102：获取被测雷达根据回波信号计算得到的第一航迹数据。被测雷达100在接收到测试装置200发出的回波信号后，可以对该回波信号进行解算，从而生成实测航迹数据，即第一航迹数据。由于不同的被测雷达100具有特定的内部结构并搭载特定的雷达探测算法程序，使得不同的被测雷达100可能会对同一回波信号做出差异化的不同响应，从而生成不同的第一航迹数据，因而，第一航迹数据能够反映被测雷达100的某些性能特征，例如被测雷达100在运动目标跟踪方面的具体性能。

步骤s103：将第一航迹数据与预存的第二航迹数据进行对比。在实际应用中，第二航迹数据可以是根据雷达探测原理计算得到的理论航迹数据。通过对比被测雷达100输出的实测航迹数据与理论航迹数据，即对比第一航迹数据与第二航迹数据，能够对被测雷达100在运动目标跟踪方面的具体性能做出判断。

步骤s104：根据对比结果，判断被测雷达是否通过测试。在一具体实施方式中，可以逐一对比被测雷达100根据回波信号中的每一个脉冲信号生成的对应第一航迹数据，与该脉冲信号对应的第二航迹数据。当各个第一航迹数据均与对应的第二航迹数据相同，或者相似时，可以认为被测雷达100通过测试。具体的，可以预先设定一个阈值，当任一第一航迹数据与其对应的第二航迹数据之间的方差在该阈值之内时，可以认为该第一航迹数据符合预期的运动目标跟踪性能。在计算得到每个第一航迹数据与其对应的第二航迹数据之间的方差后，还可以进一步统计符合预期运动目标跟踪性能的第一航迹数据的数量，以及回波信号中脉冲信号的总数量，从而计算测试所得的所有第一航迹数据中，符合预期运动目标跟踪性能的百分比，最后，可以根据上述百分比给出被测雷达100是否通过测试的最终结果。

需要说明的是，用户可以根据实际需要，选用其他能够反映第一航迹数据与第二航迹数据之间差异性的指标，代替上文中记载的方差，本申请实施例对此不做限制。此外，由于回波信号、第一航迹数据和第二航迹数据之间分别为两两对应的关系，因此，回波信号中脉冲信号的总数量与第一航迹数据和第二航迹数据的总数量是相等的。

可选的，如图2所示，为了方便进行第一航迹数据和第二航迹数据的对比，还可以在本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法中增设以下步骤：

步骤s105：获取第二航迹数据。在一具体实施方式中，如图3所示，可以通过以下几个子步骤实现步骤s105的过程：

步骤s1051：获取被测雷达的参数信息和运动目标的运动信息。在一具体实施方式中，为计算第二航迹数据，需要采集的被测雷达100的参数信息可以有被测雷达100的脉冲重复周期、雷达信号波长和调频斜率等；需要采集的运动目标的运动信息可以有运动目标的速度和起始距离等。在步骤s105及其各个子步骤中记载的运动目标，应当与录制用于测试雷达运动目标跟踪性能的回波信号时，选用的运动目标具有相同的运动信息。

步骤s1052：根据参数信息和运动信息，计算第二航迹数据。在一具体实施方式中，可以通过公式(1)计算第二航迹数据：

q″i＝sin(2πf0t+(i-1)δφ)(1)

其中，q″i表示被测雷达100发出的第一雷达信号中的第i个脉冲对应的第二航迹数据；δφ表示被测雷达100发出的第一雷达信号中相邻脉冲之间的相位增量；f0表示被测雷达100发出的第一雷达信号中的中频信号频率；tc表示被测雷达100的脉冲重复周期；λ表示被测雷达100发出的第一雷达信号波长；sτ表示被测雷达100发出的第一雷达信号的调频斜率；v表示运动目标的速度；d表示运动目标的起始距离；c表示光速。

在实际应用中，可以在检测到被测雷达100发出的第i个脉冲上升沿时，以该时刻为起始时间，延时一定时长后，通过测试装置200对外发送通过公式(1)计算得到的第i个第二航迹数据，从而避免混淆各个第二航迹数据，使后续步骤能够准确筛选出某一第一航迹数据对应的第二航迹数据，从而方便数据对比。例如，可以根据被测雷达100的工作频点，将测试装置200的本振设置到对应的单点频状态，测试装置200在检测到被测雷达100发出的第i个脉冲上升沿时，可以根据正弦查找表地址跳变量更改首地址，并在满足延时时长后，同时向外发送通过公式(1)计算得到的第i个第二航迹数据，以及其接收到的被测雷达100发出的第i个脉冲。

在一具体实施方式中，可以通过公式(2)计算测试装置200对外发送第二航迹数据的延时时长：

其中，δt表示测试装置200对外发送第二航迹数据的延时时长；r表示被测雷达100与测试装置200之间的距离；d表示运动目标的起始距离；c表示光速。

在另一具体实施方式中，可以通过公式(3)计算正弦查找表地址跳变量：

其中，δl表示正弦查找表地址跳变量；δφ表示被测雷达100发出的第一雷达信号中相邻脉冲之间的相位增量。

可选的，如图2所示，为了使测试装置200能够使用统一的测试信号对被测雷达100进行运动目标跟踪性能测试，还可以在本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法中增设以下步骤：

步骤s106：获取回波信号。通过步骤s106采集的回波信号可以用于对被测雷达100进行运动目标跟踪性能测试。在一具体实施方式中，如图3所示，可以通过以下几个子步骤实现步骤s106的过程：

步骤s1061：向沿预设航迹运动的运动目标发送第二雷达信号。在步骤s1061中，第二雷达信号是测试装置200发出的雷达探测信号，其各个参数取值分别与被测雷达100发出的第一雷达信号的各个参数取值相同。

在一具体实施方式中，为了抵消录制回波信号和对被测雷达设备进行运动目标跟踪性能测试过程中回放回波信号时，因雷达架设方式不同带来的频率误差，可以在第二雷达信号中，将除调频斜率以外的其他参数均设置为与第一雷达信号对应参数取值相同的参数，而将第二雷达信号中的调频斜率设置为第一雷达信号中调频斜率取值的一半。此外，在实际应用中，为了使测试装置200顺利采集并录制回波信号，还需要将其本振设置为扫频状态。

步骤s1062：接收运动目标反射的回波信号。沿预设航迹运动的运动目标会将测试装置200发出的第二雷达信号进行反射，从而使处于扫频状态的测试装置200接收到运动目标反射的回波信号，该回波信号可以作为雷达运动目标跟踪性能测试的测试信号。

测试装置200在根据步骤s106及其子步骤的记载采集回波信号的过程中，可以以自身每次发射第二雷达信号中各个脉冲的发射时间为起点，将该起点作为接收到的对应回波脉冲的时间零点。例如，测试装置200可以以其第二雷达信号中第i个脉冲的发射时间为起点，将该起点作为接收到的第i个回波脉冲的时间零点。在测试装置200执行步骤s101时，可以根据被测雷达100的工作频点，将测试装置200的本振设置到对应的单点频状态；当测试装置200检测到被测雷达100发出的第一雷达信号中的第i个脉冲的上升沿时，可以向外发送事先存储的第i个回波脉冲，从而实现对被测雷达100的运动目标跟踪性能测试。

可选的，测试装置200在采集用于测试的回波信号时，还可以通过摄像头同时采集运动目标的运动视频。该视频可以辅助手段，从而进一步丰富和完善本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法。

本申请实施例提供的雷达运动目标跟踪性能测试方法，利用统一的回波信号测试雷达的运动目标跟踪性能，能够规避目前的测试方法容易受环境及气象影响的问题；同时，也规避了目前的测试方法中，用于测试的运动目标不能在每次测试过程中，均严格按照预设的航迹及速度执行测试的问题。由于在对雷达的运动目标跟踪性能进行测试时，均使用固定的回波信号，从而提高了测试的可靠性和准确性，解决了目前在进行雷达运动目标跟踪性能测试时存在的测试可靠性和准确性较低的问题。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本申请实施例还提供了一种终端设备，如图4所示，该终端设备可以包括：回波信号发送单元401、对比单元402和判断单元403。

其中，回波信号发送单元401用于向被测雷达发送用于测试雷达运动目标跟踪性能的回波信号；其具体的工作过程可参见上述方法实施例中步骤s101所述。

对比单元402用于获取被测雷达根据回波信号计算得到的第一航迹数据；以及用于将第一航迹数据与预存的第二航迹数据进行对比；其具体的工作过程可参见上述方法实施例中步骤s102至步骤s103所述。

判断单元403用于根据对比结果，判断被测雷达是否通过测试；其具体的工作过程可参见上述方法实施例中步骤s104所述。

可选的，还可以在图4所示的终端设备中增设目标航迹单元404和回波单元405。具体的，目标航迹单元404用于获取第二航迹数据，其具体的工作过程可参见上述方法实施例中步骤s105所述；回波单元405用于获取回拨数据，其具体的工作过程可参见上述方法实施例中步骤s106所述。

图5是本申请一实施例提供的另一种终端设备的示意图。如图5所示，该实施例的终端设备500包括：处理器501、存储器502以及存储在所述存储器502中并可在所述处理器501上运行的计算机程序503，例如雷达运动目标跟踪性能测试程序。所述处理器501执行所述计算机程序503时实现上述各个雷达运动目标跟踪性能测试方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤s101至步骤s104。或者，所述处理器501执行所述计算机程序503时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示回波信号发送单元401、对比单元402、判断单元403、目标航迹单元404和回波单元405的功能。

所述计算机程序503可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器502中，并由所述处理器501执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序503在所述终端设备500中的执行过程。例如，所述计算机程序503可以被分割成同步模块、汇总模块、获取模块、返回模块(虚拟装置中的模块)。

所述终端设备500可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器501、存储器502。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备500的示例，并不构成对终端设备500的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器501可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器502可以是所述终端设备500的内部存储单元，例如终端设备500的硬盘或内存。所述存储器502也可以是所述终端设备500的外部存储设备，例如所述终端设备500上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器502还可以既包括所述终端设备500的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器502用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器502还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也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计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。