CN105487064A - 雷达信号处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的雷达信号处理方法和装置，其中方法包括：获取M次的和路信号，每次的所述和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数；在每次获取所述和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号；对M次的各N个时间单元的所述和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元；获取所述特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。本发明提供的雷达信号处理方法由于根据和路信号的检测结果对应处理方位差信号，只需对和路信号进行一次遍历即可，在计算获得方位角时大大减小了信息处理量，提高了对检测目标进行定位的速度。

Description

雷达信号处理方法和装置

技术领域

本发明涉及雷达通信技术领域，尤其涉及一种雷达信号处理方法和装置。

背景技术

雷达工作时常需要测量目标的三个坐标值：距离、方位角和俯仰角，通常的监视雷达只能测量距离和方位角信息，也就是两坐标雷达，他们需要其他的测高手段相配合，才能获取仰角信息，普遍存在的缺点是测量过程复杂、缓慢，可以容纳的目标数量较少，测量精度不高，难以适应空中目标高速度高密度出现时对雷达测量的要求。三坐标雷达相对于两坐标雷达最达的特点就是无需辅助手段就能够获取目标的仰角信息，同时具有较高的测量精度和分辨能力。三坐标雷达普遍采用方位机械转动结合俯仰相扫的方式来实现大空域的覆盖，通过全自动测角的方式获取角度，具体的方法主要采用单脉冲振幅和差比幅测角。

利用单脉冲振幅和差比幅测角需要将雷达天线阵面划分成多个部分，阵面所有单元接收的信号经移相后相加形成和路信号，左右两部分天线的信号相减形成方位差信号，用于计算目标在水平方向偏离天线阵面法线方向的角度大小，上下两部分天线信号相减形成俯仰差信号，用于计算目标在俯仰方向偏离波束中心指向的角度，此方法天线阵面设计较复杂，而且后续在确定测量目标的坐标值时，无论是对方位角还是俯仰角进行计算时，信息处理量都非常大。

发明内容

本发明提供一种雷达信号处理方法和装置，用以解决现有技术中在对测量目标位置进行定位计算时信息处理量大的问题。

本发明一方面提供一种雷达信号处理方法，包括：

获取M次的和路信号，每次的和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数；

在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号；

对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元；

获取特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。

进一步的，对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元，具体包括：

按照时间先后顺序，依次对相同时间单元上的M次和路信号进行快速傅里叶变换，获得一个M×N的第一复数矩阵；

对第一复数矩阵各位置上的数据求模值，获得一个M×N的第一实数矩阵；

对第一实数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的特定时间单元。

进一步的，在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号，还包括：获取俯仰差信号；

获取特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角还包括：

获取特定时间单元所对应的俯仰差信号，计算获得俯仰角。

进一步的，对第一实数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的特定时间单元，还包括：

获取目标在第一实数矩阵中的行号F和特定时间单元的M个和路信号。

进一步的，在获取目标在第一实数矩阵中的行号F和特定时间单元的M个和路信号之后，获取特定时间单元所对应的方位差信号之前，还包括：

若方位差信号与和路信号的前半个周期同步，则对M个和路信号的前M/2个和路信号进行进行快速傅里叶变换，若方位差信号与和路信号的后半个周期同步，则对M个和路信号的后M/2个和路信号进行快速傅里叶变换，获得的第二复数矩阵；

对第二复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个的第二实数矩阵；

比较第二实数矩阵中和位置上的值，取最大值所在的行号作为F_方位和，其中，表示第二实数矩阵中的第行，第1列；

获取第二复数矩阵中(F_方位和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I_方位和和虚部Q_方位和，其中，(F_方位和,1)表示第二复数矩阵中的第F_方位和行，第1列。

进一步的，获取特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角，具体包括：

获取特定时间单元所对应的方位差信号，并进行快速傅里叶变换，获得一个的第三复数矩阵；

获取第三复数矩阵中(F_方位和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I_方位差和虚部Q_方位差，其中，(F_方位和,1)表示第三复数矩阵中的第F_方位和行，第1列；

根据的值查找和差比幅表，获得目标偏离天线中心的角度信息θ_Δ，其中，f_方位和＝abs(I_方位和+j*Q_方位和)，f_方位差＝abs(I_方位差+j*Q_方位差)；

获取当前转台的角度信息θ_转台，计算S1＝I_方位和×I_方位差+Q_方位和×Q_方位差，若S1>0，则方位角θ_方位＝θ_转台+θ_Δ，若S1<0，则θ_方位＝θ_转台-θ_Δ。

进一步的，在获取目标在第一实数矩阵中的行号F和特定时间单元的M个和路信号之后，获取特定时间单元所对应的方位差信号之前，还包括：

若俯仰差信号与和路信号的前半个周期同步，则对M个和路信号的前M/2个和路信号进行进行快速傅里叶变换，若俯仰差信号与和路信号的后半个周期同步，则对M个和路信号的后M/2个和路信号进行快速傅里叶变换，获得的第四复数矩阵；

对第四复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个的第四实数矩阵；

比较第四实数矩阵中和位置上的值，取最大值所在的行号作为F_俯仰和，其中，表示第二实数矩阵中的第行第1列；

获取第二复数矩阵中(F_俯仰和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I_俯仰和和虚部Q_俯仰和，其中，(F_俯仰和,1)表示第二复数矩阵中的第F_俯仰和行第1列。

进一步的，获取特定时间单元所对应的俯仰差信号，计算获得俯仰角，具体包括：

获取特定时间单元所对应的俯仰差信号，并进行快速傅里叶变换，获得一个的第五复数矩阵；

获取第五复数矩阵中(F_俯仰和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I_俯仰差和虚部Q_俯仰差，其中，(F_俯仰和,1)表示第五复数矩阵中的第F_俯仰和行，第1列；

根据俯仰和差比幅值的值查找和差比幅表，获得俯仰偏离角δ_Δ，其中，f_俯仰和＝abs(I_俯仰和+j*Q_俯仰和)，f_俯仰差＝abs(I_俯仰差+j*Q_俯仰差)；

获取前波束的指向角度信息δ_波束，计算S2＝I_俯仰和×I_俯仰差+Q_俯仰和×Q_俯仰差，若S2>0，则俯仰角δ_俯仰＝δ_波束+δ_Δ，若S2<0，则δ_俯仰＝δ_波束-δ_Δ。

本发明另一方面提供一种雷达信号处理装置，包括：

和路信号获取模块，用于获取M次的和路信号，每次的和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数；

方位差信号获取模块，用于在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号；

特定时间单元获取模块，用于对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元；

方位角获取模块，用于获取特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。

进一步的，特定时间单元获取模块，具体包括：

第一特定时间单元获取子模块，用于按照时间先后顺序，依次对相同时间单元上的M次和路信号进行快速傅里叶变换，获得一个M×N的第一复数矩阵；

第二特定时间单元获取子模块，用于对第一复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个M×N的第一实数矩阵；

第三特定时间单元获取子模块，用于对第一实数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的特定时间单元。

本发明提供的雷达信号处理方法和装置，通过获取M次的和路信号，并将每次的和路信号按照接收时间的先后顺序分成N个时间单元，在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号，然后对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元，最后根据特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角，由于根据和路信号的检测结果对应处理方位差信号，只需对和路信号进行一次遍历即可，大大减小了信息处理量，提高了对检测目标进行定位的速度。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为根据本发明实施例一的雷达信号处理方法的流程示意图；

图2为实施例一中的M次的各N个时间单元的矩阵数据位置排列图；

图3为根据本发明实施例二的雷达信号处理方法的流程示意图；

图4为根据本发明实施例三的雷达信号处理方法的流程示意图；

图5为根据本发明实施例四的雷达信号处理装置的一结构示意图；

图6为根据本发明实施例四的雷达信号处理装置的另一结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一

本实施例的执行主体为雷达信号处理装置。

图1为根据本发明实施例一的雷达信号处理方法的流程示意图，如图1所示，本实施例提供一种雷达信号处理方法，包括：

步骤101，获取M次的和路信号，每次的和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数。

具体的，和路信号是雷达整个有效天线阵面获取的目标回波信息，用于获取目标的距离、速度、和路信号强度等信息。每一次雷达发射之后获取的和路信号，按照接收的时间先后顺序，分成N个时间单元，每个时间单元对应不同的距离信息，其关系如下：

S＝0.15*n*Δt

S为距离，单位为km，n为时间单元顺序号(1≤n≤N)，Δt为时间单元宽度，单位为微秒。

M为雷达发射次数，M＝2^m，m为自然数。

步骤102，在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号。

具体的，每一次雷达发射之后在获取的和路信号的同时也能获取到方位差信号，可在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号，即方位差信号的周期为和路信号的周期的一半。

步骤103，对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元。

具体的，M次的各N个时间单元的和路信号组成一个M×N的矩阵，如图2所示，图2为M次的各N个时间单元的矩阵数据位置排列图，其中，列表示相同的时间单元获取到的和路信号，行表示同一次雷达发射中获取到的和路信号，对M×N的和路信号进行遍历计算，以对目标进行检测，当在某一位置检测到目标时，获取该位置的列号，该列号就是存在目标的特定时间单元，如若检测到目标的位置所在列为5，那么特定时间单元就为5。

步骤104，获取特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。

具体的，由于方位差信号的周期为和路信号的周期的一半，所以特定时间单元所对应的方位差信号只有个数据，根据方位差信号中的这个数据，计算获得方位角。

本发明提供的雷达信号处理方法，通过获取M次的和路信号，并将每次的和路信号按照接收时间的先后顺序分成N个时间单元，在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号，然后对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元，最后根据特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角，由于根据和路信号的检测结果对应处理方位差信号，即直接对对应特定时间单元的方位差信号进行计算，只需对和路信号进行一次遍历即可，大大减小了信息处理量，提高了对检测目标进行定位的速度。

实施例二

本实施例是在上述实施例的基础上进行的补充说明。

图3为根据本发明实施例二的雷达信号处理方法的流程示意图，如图3所示，本实施例提供一种雷达信号处理方法，包括：

步骤201，获取M次的和路信号，每次的和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数。

步骤202，在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号。

步骤201-步骤202与实施例一中的步骤101-步骤102一致，具体可参见实施例一中相应的描述，在此不做赘述。

步骤203，对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元。

进一步的，步骤203具体包括：

步骤2031，按照时间先后顺序，依次对相同时间单元上的M次和路信号进行快速傅里叶变换，获得一个M×N的第一复数矩阵。

假设M次N个时间单元的和路信号所组成的矩阵中第m行，第n列位置上的数据为S(m,n)，其中(1≤m≤M，1≤n≤N)，则对第n个时间单元上的快速傅里叶变换算法为：

$X(k,n)=\underset{m=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}S(m,n)e^{-j\frac{2\mathrm{\&pi;}mk}{M}},(k=0,1,......,M-1)$

X(k,n)即为第n个时间单元，第k个多普勒滤波器输出信息，共有M个多普勒滤波器。快速傅里叶变换后形成的一个M*N的第一复数矩阵，第一复数矩阵中第k行，第n列位置上的数据为X(k,n)。

步骤2032，对第一复数矩阵各位置上的数据求模值，获得一个M×N的第一实数矩阵。

依次对各位置上的数据求模值，获得一个M×N的第一实数矩阵，第一实数矩阵中第k行，第n列位置上的数据为A(k,n)。

步骤2033，对第一实数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的特定时间单元。

具体的，由于只需要对运动目标进行检查，因此可通过消除固定目标的和路信号来减少计算量，例如对序号较低的多普勒通道置零，一般可将多普勒第1、2、3通道置零，具体可根据实际情况进行设置，在此不做限定。

对个M×N的第一实数矩阵进行多普勒维和时间维的恒虚警检测。依次对第一实数矩阵中每一个位置上的数据，分别取其时间维左右两端的信号p个数据作为参考单元，P的取值一般为8-32，并留出一定的保护单元，一般为1-4个，计算出左右参考门限τ_L和τ_R，根据左右参考门限τ_L和τ_R，获得参考基准τ_time，在多普勒维采用相似的处理，获得参考基准γ_dop，若该位置上数据A(k,n)大于参考基准τ_time或参考基准γ_dop与控制参数(通过外部控制输入)的乘积，则认为该位置上存在目标，并根据数据A(k,n)在第一实数矩阵中的位置，获取该目标的距离通道D_和(1≤D_和≤N)和多普勒通道序号F_和(1≤F_和≤M)，距离通道D_和就是特定时间单元，获取特定时间单元的M个原始数据，即M个S(m,n)，其中m∈[1,M]，n＝D_和。

进一步的，步骤2033还包括，获取目标在第一实数矩阵中的行号F和特定时间单元的M个和路信号。

具体的，行号F即表示第F个多普勒通道，此处获取目标在第一实数矩阵中的行号F和特定时间单元的M个和路信号是为了后续的计算做准备。

进一步的，步骤203还包括：

步骤2034，若方位差信号与和路信号的前半个周期同步，则对M个和路信号的前M/2个和路信号进行进行快速傅里叶变换，若方位差信号与和路信号的后半个周期同步，则对M个和路信号的后M/2个和路信号进行快速傅里叶变换，获得的第二复数矩阵；

对第二复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个的第二实数矩阵；

比较第二实数矩阵中和位置上的值，取最大值所在的行号作为F_方位和，其中，表示第二实数矩阵中的第行第1列；

获取第二复数矩阵中(F_方位和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I_方位和和虚部Q_方位和，其中，(F_方位和,1)表示第二复数矩阵中的第F_方位和行第1列。

具体的，特定时间单元的和路信号为M×1的矩阵，对应方位差信号的部分为的矩阵，若方位差信号与和路信号的前半个周期同步，则对M个和路信号的前M/2个和路信号进行进行快速傅里叶变换，若方位差信号与和路信号的后半个周期同步，则对M个和路信号的后M/2个和路信号进行快速傅里叶变换，获得的第二复数矩阵，然后对第二复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个的第二实数矩阵；比较第二实数矩阵中和位置上的值，取最大值所在的行号作为F_方位和，表示第二实数矩阵中的第行第1列，表示第二实数矩阵中的第行第1列，表示第二实数矩阵中的第行第1列。若F的值为5，那么的值为2，此时比较第二实数矩阵中(2,1)、(1,1)和(3,1)位置上的值，若(2,1)位置上的值最大，则F_方位和的值取(2,1)所在的行号，即2为F_方位和的值。然后获取第二复数矩阵中(2,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I_方位和和虚部Q_方位和。获取的实部I_方位和和虚部Q_方位和用于后续计算方位角。

步骤204，获取特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。

进一步的，步骤204具体包括：

获取特定时间单元所对应的方位差信号，并进行快速傅里叶变换，获得一个的第三复数矩阵；

获取第三复数矩阵中(F_方位和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I_方位差和虚部Q_方位差，其中，(F_方位和,1)表示第三复数矩阵中的第F_方位和行第1列；

根据的值查找和差比幅表，获得目标偏离天线中心的角度信息θ_Δ，其中，f_方位和＝abs(I_方位和+j*Q_方位和)，f_方位差＝abs(I_方位差+j*Q_方位差)；

获取当前转台的角度信息θ_转台，计算S1＝I_方位和×I_方位差+Q_方位和×Q_方位差，若S1>0，则方位角θ_方位＝θ_转台+θ_Δ，若S1<0，则θ_方位＝θ_转台-θ_Δ。

具体的，由于步骤2033中已经获得了存在目标的特定时间单元，此时对方位差信号进行计算时不需要再次遍历方位差信号，直接对特定时间单元所对应的方位差信号进行计算即可，获得一个的第三复数矩阵，然后获取第三复数矩阵中(F_方位和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I_方位差和虚部Q_方位差，此处的F_方位和即步骤2034中计算得到的，若F_方位和为2，则取第三复数矩阵位置为(2,1)上的数据信息，获取数据信息的实部I_方位差和虚部Q_方位差，用于计算方位角。

本发明提供的雷达信号处理方法，由于根据和路信号的检测结果对应处理方位差信号，即根据获取的特定时间单元直接对方位差信号进行计算，只需对和路信号进行一次遍历即可，大大减小了信息处理量，提高了对检测目标进行定位的速度。

实施例三

本实施例是在上述实施例的基础上进行的补充说明。

图4为根据本发明实施例二的雷达信号处理方法的流程示意图，如图4所示，本实施例提供一种雷达信号处理方法，包括：

步骤301，获取M次的和路信号，每次的和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数。

本步骤与实施例一中的步骤101一致，具体可参见实施例一中相应的描述，在此不做赘述。

步骤302，在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号。

进一步的，步骤302还包括：在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取俯仰差信号；

具体的，方位差信号和俯仰差信号可均在和路信号的前半个周期内获取，也可均在和路信号的后半个周期内获取，还可一个在和路信号的前半个周期内获取，另一个在和路信号的后半个周期内获取，优选的，为了节省了雷达硬件成本，可对方位差信号和俯仰差信号采用通道时分复用的方法，使方位差信号占用和路信号的前半个周期，俯仰差信号占用和路信号的后半个周期，或者俯仰差信号占用和路信号的前半个周期，方位差信号占用和路信号的后半个周期，这样可以只用两通道的射频传输通道实现三通道传输及处理的效果。

步骤303，对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元。

进一步的，步骤303具体包括：

步骤3031，按照时间先后顺序，依次对相同时间单元上的M次和路信号进行快速傅里叶变换，获得一个M×N的第一复数矩阵。

步骤3032，对第一复数矩阵各位置上的数据求模值，获得一个M×N的第一实数矩阵。

步骤3033，对第一实数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的特定时间单元。

进一步的，步骤3033还包括，获取目标在第一实数矩阵中的行号F和特定时间单元的M个和路信号。

步骤3034，若方位差信号与和路信号的前半个周期同步，则对M个和路信号的前M/2个和路信号进行进行快速傅里叶变换，若方位差信号与和路信号的后半个周期同步，则对M个和路信号的后M/2个和路信号进行快速傅里叶变换，获得的第二复数矩阵；

对第二复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个的第二实数矩阵；

比较第二实数矩阵中和位置上的值，取最大值所在的行号作为F_方位和，其中，表示第二实数矩阵中的第行第1列；

获取第二复数矩阵中(F_方位和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I_方位和和虚部Q_方位和，其中，(F_方位和,1)表示第二复数矩阵中的第F_方位和行第1列。

步骤3031-步骤3034与实施例一中的步骤2031-步骤2034一致，具体可参见实施例二中相应的描述，在此不做赘述。

进一步的，步骤303还包括：

步骤3035，若俯仰差信号与和路信号的前半个周期同步，则对M个和路信号的前M/2个和路信号进行进行快速傅里叶变换，若俯仰差信号与和路信号的后半个周期同步，则对M个和路信号的后M/2个和路信号进行快速傅里叶变换，获得的第四复数矩阵；

对第四复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个的第四实数矩阵；

比较第四实数矩阵中和位置上的值，取最大值所在的行号作为F_俯仰和，其中，表示第二实数矩阵中的第行，第1列；

获取第二复数矩阵中(F_俯仰和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I_俯仰和和虚部Q_俯仰和，其中，(F_俯仰和,1)表示第二复数矩阵中的第F_俯仰和行第1列。

具体的，特定时间单元的和路信号为M×1的矩阵，对应俯仰差信号的部分为的矩阵，若俯仰差信号与和路信号的前半个周期同步，则对M个和路信号的前M/2个和路信号进行进行快速傅里叶变换，若俯仰差信号与和路信号的后半个周期同步，则对M个和路信号的后M/2个和路信号进行快速傅里叶变换，获得的第二复数矩阵，然后对第二复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个的第二实数矩阵；比较第二实数矩阵中和位置上的值，取最大值所在的行号作为F_俯仰和，表示第二实数矩阵中的第行第1列，表示第二实数矩阵中的第行第1列，表示第二实数矩阵中的第行第1列。若F的值为5，那么的值为2，此时比较第二实数矩阵中(2,1)、(1,1)和(3,1)位置上的值，若(2,1)位置上的值最大，则F_俯仰和的值取(2,1)所在的行号，即2为F_俯仰和的值。然后获取第二复数矩阵中(2,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I_俯仰和和虚部Q_俯仰和。获取的实部I_俯仰和和虚部Q_俯仰和用于后续计算俯仰角。

步骤304，获取特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。

进一步的，获取特定时间单元所对应的俯仰差信号，计算获得俯仰角。

进一步的，本步骤具体包括：

获取特定时间单元所对应的俯仰差信号，并进行快速傅里叶变换，获得一个的第五复数矩阵；

获取第五复数矩阵中(F_俯仰和,1)位置上数据信息，数据信息包括实部I_俯仰差和虚部Q_俯仰差，其中，(F_俯仰和,1)表示第五复数矩阵中的第F_俯仰和行，第1列；

根据俯仰和差比幅值的值查找和差比幅表，获得俯仰偏离角δ_Δ，其中，f_俯仰和＝abs(I_俯仰和+j*Q_俯仰和)，f_俯仰差＝abs(I_俯仰差+j*Q_俯仰差)；

获取前波束的指向角度信息δ_波束，计算S2＝I_俯仰和×I_俯仰差+Q_俯仰和×Q_俯仰差，若S2>0，则俯仰角δ_俯仰＝δ_波束+δ_Δ，若S2<0，则δ_俯仰＝δ_波束-δ_Δ。

具体的，由于步骤3033中已经获得了存在目标的特定时间单元，此时对俯仰差信号进行计算时不需要再次遍历俯仰差信号，直接对特定时间单元所对应的俯仰差信号进行计算即可，获得一个的第五复数矩阵，然后获取第五复数矩阵中(F_俯仰和,1)位置上的数据信息，数据信息包括实部I_俯仰和和虚部Q_俯仰和，此处的F_俯仰和即步骤3035中计算得到的，若F_俯仰和为2，则取第五复数矩阵位置为(2,1)上的数据信息，获取数据信息的实部I_俯仰和和虚部Q_俯仰和，用于计算俯仰角。

在获取到特定时间单元后，可根据特定时间单元所对应的俯仰差信号，计算获得俯仰角，由于根据和路信号的检测结果对应处理俯仰差信号，即直接对特定时间单元对应的俯仰差信号进行计算，大大减小了信息处理量。

本发明提供的雷达信号处理方法，由于根据和路信号的检测结果对应处理方位差信号和俯仰差信号，即根据获取的特定时间单元直接对方位差信号和俯仰差信号进行计算，只需对和路信号进行一次遍历，就可同时求得方位角和俯仰角，大大减小了信息处理量，提高了对检测目标进行定位的速度。

实施例四

本实施例是与实施例一对应的装置实施例。

图5为根据本发明实施例四的雷达信号处理装置的一结构示意图，如图5所示，本实施例提供一种雷达信号处理装置，包括和路信号获取模块401、方位差信号获取模块402、特定时间单元获取模块403和方位角获取模块404。

和路信号获取模块401，用于获取M次的和路信号，每次的和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数。

方位差信号获取模块402，用于在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号。

特定时间单元获取模块403，用于对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元。

方位角获取模块404，用于获取特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。

本实施例是与实施例一对应的装置实施例，具体可参见实施例一中的记载，在此不再赘述。

本发明提供的雷达信号处理装置，通过和路信号获取模块401获取M次的和路信号，并将每次的和路信号按照接收时间的先后顺序分成N个时间单元，然后通过方位差信号获取模块402在每次获取和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号，再通过特定时间单元获取模块403对M次的各N个时间单元的和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元，最后根据特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角，由于由方位角获取模块404根据和路信号的检测结果对应处理方位差信号，即直接对对应特定时间单元的方位差信号进行计算，只需对和路信号进行一次遍历即可，大大减小了信息处理量，提高了对检测目标进行定位的速度。

进一步的，图6为根据本发明实施例四的雷达信号处理装置的另一结构示意图，如图6所示，特定时间单元获取模块403具体包括：第一特定时间单元获取子模块4031、第二特定时间单元获取子模块4032和第三特定时间单元获取子模块4033。

第一特定时间单元获取子模块4031，用于按照时间先后顺序，依次对相同时间单元上的M次和路信号进行快速傅里叶变换，获得一个M×N的第一复数矩阵；

第二特定时间单元获取子模块4032，用于对第一复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个M×N的第一实数矩阵；

第三特定时间单元获取子模块4033，用于对第一实数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的特定时间单元。

通过对M次的N个时间单元上的和路信号进行快速傅里叶变换，然后求取模值获得第一实数矩阵，再对第一实数矩阵进行恒虚警检测，以此来获得存在目标的特定时间单元用于后续计算，以减少获取方位角和俯仰角的计算量，提高目标位置定位速度。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种雷达信号处理方法，其特征在于，包括：

获取M次的和路信号，每次的所述和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数；

在每次获取所述和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号；

对M次的各N个时间单元的所述和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元；

获取所述特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。

2.根据权利要求1所述的雷达信号处理方法，其特征在于，所述对M次的各N个时间单元的所述和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元，具体包括：

按照时间先后顺序，依次对相同时间单元上的M次和路信号进行快速傅里叶变换，获得一个M×N的第一复数矩阵；

对所述第一复数矩阵各位置上的数据求模值，获得一个M×N的第一实数矩阵；

对所述第一实数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的所述特定时间单元。

3.根据权利要求2所述的雷达信号处理方法，其特征在于，在每次获取所述和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号，还包括：获取俯仰差信号；

所述获取所述特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角还包括：

获取所述特定时间单元所对应的俯仰差信号，计算获得俯仰角。

4.根据权利要求3所述的雷达信号处理方法，其特征在于，对所述第一实数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的所述特定时间单元，还包括：

获取所述目标在所述第一实数矩阵中的行号F和所述特定时间单元的M个和路信号。

5.根据权利要求4所述的雷达信号处理方法，其特征在于，在所述获取所述目标在所述第一实数矩阵中的行号F和所述特定时间单元的M个和路信号之后，获取所述特定时间单元所对应的方位差信号之前，还包括：

若所述方位差信号与所述和路信号的前半个周期同步，则对所述M个和路信号的前M/2个所述和路信号进行进行快速傅里叶变换，若所述方位差信号与所述和路信号的后半个周期同步，则对所述M个和路信号的后M/2个所述和路信号进行快速傅里叶变换，获得的第二复数矩阵；

对所述第二复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个的第二实数矩阵；

比较所述第二实数矩阵中和位置上的值，取最大值所在的行号作为F_方位和，其中，表示所述第二实数矩阵中的第行，第1列；

获取所述第二复数矩阵中(F_方位和,1)位置上数据信息，所述数据信息包括实部I_方位和和虚部Q_方位和，其中，(F_方位和,1)表示所述第二复数矩阵中的第F_方位和行，第1列。

6.根据权利要求5所述的雷达信号处理方法，其特征在于，获取所述特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角，具体包括：

获取所述特定时间单元所对应的所述方位差信号，并进行快速傅里叶变换，获得一个的第三复数矩阵；

获取所述第三复数矩阵中(F_方位和,1)位置上数据信息，所述数据信息包括实部I_方位差和虚部Q_方位差，其中，(F_方位和,1)表示所述第三复数矩阵中的第F_方位和行，第1列；

根据的值查找和差比幅表，获得所述目标偏离天线中心的角度信息θ_Δ，其中，f_方位和＝abs(I_方位和+j*Q_方位和)，f_方位差＝abs(I_方位差+j*Q_方位差)；

获取当前转台的角度信息θ_转台，计算S1＝I_方位和×I_方位差+Q_方位和×Q_方位差，若S1>0，则所述方位角θ_方位＝θ_转台+θ_Δ，若S1<0，则θ_方位＝θ_转台-θ_Δ。

7.根据权利要求4-6任一所述的雷达信号处理方法，其特征在于，在获取所述目标在所述第一实数矩阵中的行号F和所述特定时间单元的M个和路信号之后，获取所述特定时间单元所对应的方位差信号之前，还包括：

若所述俯仰差信号与所述和路信号的前半个周期同步，则对所述M个和路信号的前M/2个所述和路信号进行进行快速傅里叶变换，若所述俯仰差信号与所述和路信号的后半个周期同步，则对所述M个和路信号的后M/2个所述和路信号进行快速傅里叶变换，获得的第四复数矩阵；

对所述第四复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个的第四实数矩阵；

比较所述第四实数矩阵中和位置上的值，取最大值所在的行号作为F_俯仰和，其中，表示所述第二实数矩阵中的第行第1列；

获取所述第二复数矩阵中(F_俯仰和,1)位置上数据信息，所述数据信息包括实部I_俯仰和和虚部Q_俯仰和，其中，(F_俯仰和,1)表示所述第二复数矩阵中的第F_俯仰和行第1列。

8.根据权利要求7所述的雷达信号处理方法，其特征在于，获取所述特定时间单元所对应的俯仰差信号，计算获得俯仰角，具体包括：

获取所述特定时间单元所对应的所述俯仰差信号，并进行快速傅里叶变换，获得一个的第五复数矩阵；

获取所述第五复数矩阵中(F_俯仰和,1)位置上数据信息，所述数据信息包括实部I_俯仰差和虚部Q_俯仰差，其中，(F_俯仰和,1)表示所述第五复数矩阵中的第F_俯仰和行，第1列；

根据俯仰和差比幅值的值查找和差比幅表，获得俯仰偏离角δ_Δ，其中，f_俯仰和＝abs(I_俯仰和+j*Q_俯仰和)，f_俯仰差＝abs(I_俯仰差+j*Q_俯仰差)；

获取前波束的指向角度信息δ_波束，计算S2＝I_俯仰和×I_俯仰差+Q_俯仰和×Q_俯仰差，若S2>0，则俯仰角δ_俯仰＝δ_波束+δ_Δ，若S2<0，则δ_俯仰＝δ_波束-δ_Δ。

9.一种雷达信号处理装置，其特征在于，包括：

和路信号获取模块，用于获取M次的和路信号，每次的所述和路信号按照接收时间的先后顺序，分成N个时间单元，其中，M为雷达发射次数；

方位差信号获取模块，用于在每次获取所述和路信号的前半个或后半个周期内，获取方位差信号；

特定时间单元获取模块，用于对M次的各N个时间单元的所述和路信号进行遍历，获取存在目标的特定时间单元；

方位角获取模块，用于获取所述特定时间单元所对应的方位差信号，计算获得方位角。

10.根据权利要求9所述的雷达信号处理装置，其特征在于，特定时间单元获取模块，具体包括：

第一特定时间单元获取子模块，用于按照时间先后顺序，依次对相同时间单元上的M次和路信号进行快速傅里叶变换，获得一个M×N的第一复数矩阵；

第二特定时间单元获取子模块，用于对所述第一复数矩阵各位置上的数据求模值，形成一个M×N的第一实数矩阵；

第三特定时间单元获取子模块，用于对所述第一实数矩阵进行恒虚警检测，获取存在目标的所述特定时间单元。