CN105738889B - 一种调频连续波测速测距方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种调频连续波测速测距方法，包括：步骤S1，向N个目标发射一个频率随一个组合波形调制信号变化的调频连续波信号，并获得一个相应的差拍信号；步骤S2，对周期TTa和周期TTb内的差拍信号进行快时间域的一维FFT处理，以提取出周期TTa和周期TTb内所述N个目标所对应的谱峰频率；步骤S3，计算获得周期TTa和周期TTb内对应的距离速度矩阵；步骤S4完成多目标的关联匹配，以获得各个所述目标所对应的距离r和无模糊不精确速度v；步骤S5，计算获得每个所述目标所对应的有模糊精确速度va‑pre；以及步骤S6，计算获得每个所述目标所对应的无模糊精确速度vpre。本发明利用改善的调制信号并结合二维FFT的方法，从而可以在较低FFT点数下，实现高精度测距测速的目的。

Description

一种调频连续波测速测距方法
技术领域
本发明涉及调频连续波测距测速技术，尤其涉及一种利用组合波形调制信号实现的高精度的调频连续波测速测距方法。
背景技术
调频连续波测距测速的基本原理是：雷达系统的发射信号的频率按照某种调制信号变化，发射信号在遇到目标后产生滞后回波信号，回波信号与发射信号进行混频后得到差频信号，该差频信号和目标的距离、速度存在对应关系，利用该差频信号即可对目标实现测速测距。
目前调频连续波的调制方式主要有线性调频和非线性调频两大类。对于线性调制的调频连续波而言，其检测目标距离和速度的基本原理是：通过目标的速度多普勒效应和距离多普勒效应进行目标检测。而目标的速度和距离多普勒效应体现在回波中频信号的频率偏移上。由于两者的多普勒效应都是体现在频率维度上，因此无法通过测得的回波中频信号的频率偏移来区分目标的速度和距离，也就是说，存在着严重的距离-速度耦合问题。因此，为了解决这一问题，通常采用如图1所示的三角波对调频连续波进行调制，由于三角波的正斜率和负斜率的调制所产生的速度和距离多普勒效应是相反的，因此，可以利用正、负斜率调制区域下运动目标关于真实距离镜像的特点，通过对目标在正斜率和负斜率产生的频率偏移进行匹配，完成对目标距离和速度的解耦运算。但是，在多目标场景中，单个三角波会产生误匹配，从而造成目标频率正确配对困难的问题，因此，很难实现对目标距离和速度的解耦，即，在多目标场景中，利用单个三角波进行调制将难以实现测速测距。目前，解决该问题的常用方法是通过采用变发射周期的配对法进行目标频率的配对，即，通过多个变周期的三角波进行交叉匹配，从而减少无匹配。然而，这就使得调制时间变长(一个三角波变为多个三角波)，并且使得计算较为复杂。对于非线性调频而言，就是对频率进行非线性的调制，其基本原理与线性调频相似，也是通过多普勒效应来进行测速测角，而两者的区别则在于：在非线性调频中，计算得到的频率偏移(多普勒频偏)要根据非线性的调制类型进行相应的映射，才能反映出具体的速度与距离。因此，相比于线性调频，虽然由于非线性调频会将速度与距离映射到一个具体的空间中，计算结果会比较精确，不容易出现模糊，但同时其计算复杂度会大大提高，同时对硬件的要求也会相应提高(调频模式较为复杂)。
另外，对于实际工程中，测距测速的精度与雷达系统的发射信号的频率精度直接相关，特别是测速精度，受发射信号频率精度的影响很大。发射信号的频率精度越高，则经过调制信号产生的回波中频信号的频率偏移的精度就越高，从而使得测速测距的精度提高。由于雷达系统通常工作在24GHz，工作带宽小于250MHz，调频范围在23.875GHz至24.125GHz之间，而在这么高的频率这么窄的频段之间要保持频率的准确性是很难的。因此，在工作带宽不变的情况下，发射信号的频率精度受限于FFT(快速傅氏变换)点数，且FFT点数越多，则频率精度越高。但是在实际工程中，由于信号处理单元计算能力有限，难以承载大量的FFT运算。因此，难以通过提高FFT点数的方法来提高测速测距的精度。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种调频连续波测速测距方法，以利用组合波形调制信号，实现在较低FFT点数条件下和多目标场景下的高精度测速测距。
本发明所述的一种调频连续波测速测距方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1，通过雷达向N个目标发射一个频率随一个组合波形调制信号变化的调频连续波信号，并获得一个相应的差拍信号，其中，所述组合波形调制信号在一个周期T内包括：顺序排列的一个周期为TTa的第一三角波、一个周期为TTb的第二三角波以及L个完全相同的周期为Ts的调频锯齿波；所述差拍信号在一个所述周期T内划分为以下区域：与所述第一三角波对应的一个频率为正的第一上调频差拍信号Sbau(t)和一个频率为负的第一下调频差拍信号Sbad(t)、与所述第二三角波对应的一个频率为正的第二上调频差拍信号Sbbu(t)和一个频率为负的第二下调频差拍信号Sbbd(t)，以及与所述调频锯齿波对应的L个第三调频差拍信号Sbsu1(t)、Sbsu2(t)、……SbsuL(t)；
步骤S2，分别对一个所述周期TTa内的所述第一上调频差拍信号Sbau(t)和第一下调频差拍信号Sbad(t)以及一个所述周期TTb内的第二上调频差拍信号Sbbu(t)和第二下调频差拍信号Sbbd(t)进行快时间域的一维FFT处理，以分别获得相应的距离频域差拍信号，并分别对各个所述距离频域差拍信号进行目标检测，以分别提取出在一个所述周期TTa内所述N个目标所对应的谱峰频率集合CTau(f)、CTad(f)以及一个所述周期TTb内所述N个目标所对应的谱峰频率集合CTbu(f)、CTbd(f)；
步骤S3，对所述谱峰频率集合CTau(f)、CTad(f)进行频率配对，并计算获得在一个所述周期TTa内的所有频率对所对应的第一距离速度矩阵CTa(r，v)，对所述谱峰频率集合CTbu(f)、CTbd(f)进行频率配对，并计算获得在一个所述周期TTb内的所有频率对所对应的第二距离速度矩阵CTb(r，v)；
步骤S4，将所述第一距离速度矩阵CTa(r，v)中的每个元素(rij,vij)分别与所述第二距离速度矩阵CTb(r，v)中的各个元素(ri’j’,vi’j’)进行关联判断，以获得各个所述目标所对应的距离r和无模糊不精确速度v；
步骤S5，根据每个所述目标所对应的距离r和无模糊不精确速度v，确定与每个所述目标对应的所述周期TTb内所述第二上调频差拍信号Sbbu(t)所对应的所述距离频域差拍信号的距离单元PTbu；分别对L个所述周期Ts内的所述第三调频差拍信号Sbsu1(t)、Sbsu2(t)、……SbsuL(t)进行快时间域的一维FFT处理，以分别获得相应的距离频域差拍信号Sbsu1(f)、Sbsu2(f)、……SbsuL(f)，然后在每个所述距离单元PTbu对该L个距离频域差拍信号Sbsu1(f)、Sbsu2(f)、……SbsuL(f)进行慢时间域的一维FFT处理，以提取出相应的谱峰位置，并根据所述谱峰位置计算获得每个所述目标所对应的有模糊精确速度va-pre；以及
步骤S6，根据每个所述目标所对应的距离r，计算获得每个所述目标在L个所述周期Ts内所对应的无模糊速度Vunam，利用每个所述目标所对应的无模糊不精确速度v和无模糊速度Vunam，计算获得每个所述目标所对应的模糊周期数n，利用每个所述目标所对应的无模糊速度Vunam和模糊周期数n，对每个所述目标所对应的有模糊精确速度va-pre进行解模糊，以获得每个所述目标所对应的无模糊精确速度vpre。
在上述的调频连续波测速测距方法中，所述步骤S1包括：利用所述调频连续波信号在碰到所述N个目标后所产生的滞后的回波信号，与该调频连续波信号进行混频处理后，获得所述差拍信号。
在上述的调频连续波测速测距方法中，所述调频锯齿波的个数L大于等于4个。
在上述的调频连续波测速测距方法中，所述调频锯齿波为上调频锯齿波或下调频锯齿波。
在上述的调频连续波测速测距方法中，所述步骤S2包括：采用Cfar目标检测法对各个所述距离频域差拍信号进行目标检测。
在上述的调频连续波测速测距方法中，所述步骤S3包括以下步骤：
步骤S31，将所述谱峰频率集合CTau(f)中的N个频率点表示为fi，i取1、2、……N，将所述谱峰频率集合CTad(f)中的N个频率点表示为fj，j取1、2、……N，将频率点fi与频率点fj依次配对并代入目标距离和目标速度分别与频率点的对应关系式(1)、(2)中：
其中，B为雷达的工作带宽，c为光速，λ为波长；
以计算获得所述第一距离速度矩阵CTa(r，v)：
以及
步骤S32，将所述谱峰频率集合CTbu(f)中的N个频率点表示为fi’，i’取1、2、……N，将所述谱峰频率集合CTbd(f)中的N个频率点表示为fj’，j’取1、2、……N，将频率点fi’与频率点fj’依次配对并代入目标距离和目标速度分别与频率点的对应关系式(3)、(4)中：
其中，B为雷达的工作带宽，c为光速，λ为波长；
以计算获得所述第二距离速度矩阵CTb(r，v)：
在上述的调频连续波测速测距方法中，所述步骤S4包括以下步骤：
步骤S41，定义误差矩阵Δ为：
其中，rij，vij∈CTa(r，v)，ri′j′，vi′j′∈CTb(r，v)，i,i’，j,j’均取1、2、……N；以及
步骤S42，将所述误差矩阵Δ中的每一个元素Δiji′j′与预设的误差阈值ΔTH比较，当Δiji′j′≤ΔTH时，则表示Δiji′j′所对应的元素(rij,vij)与元素(ri’j’,vi’j’)重合，，并关联于同一目标，将满足Δiji′j′≤ΔTH的对应元素(rij,vij)和元素(ri’j’,vi’j’)中的任意一个作为该对应目标的距离r和无模糊不精确速度v。
由于采用了上述的技术解决方案，本发明通过使雷达向目标发射的调频连续波信号的频率随着由两个不同周期三角波和多个其他周期的相同锯齿波组成的组合波形调制信号变化，并对相应的差拍信号进行FFT变换，提取得到目标对应的谱峰频率；再利用这些谱峰频率以及两个不同周期的三角波，完成对目标的关联以及目标距离与速度的解耦合，从而求出目标的无模糊不精确速度；然后利用多个锯齿波周期分别进行距离维和速度维FFT运算，从而求得目标的有模糊精确速度；最后在结合目标的无模糊不精确速度，即可解出模糊周期，进而求得目标的无模糊精确速度。本发明利用改进的调制信号可以在较少的FFT点数下提高调频连续波测距测速精度，因此具有很高的应用价值。
附图说明
图1是现有技术中实现线性调频方式的三角波调制信号的示意图；
图2是本发明一种调频连续波测速测距方法中采用的组合波形调制信号的示意图；
图3是本发明一种调频连续波测速测距方法的主要流程图；
图4是本发明一种调频连续波测速测距方法的仿真结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
如图2-3所示，本发明，即一种调频连续波测速测距方法，包括以下步骤：
步骤S1，通过雷达向N个目标发射一个频率随一个组合波形调制信号变化的调频连续波信号，并获得一个相应的差拍信号，其中，所述组合波形调制信号在一个周期T内包括：顺序排列的一个周期为TTa的第一三角波、一个周期为TTb的第二三角波以及L个完全相同的周期为Ts的调频锯齿波；所述差拍信号在一个所述周期T内划分为以下区域：与所述第一三角波对应的一个频率为正的第一上调频差拍信号Sbau(t)和一个频率为负的第一下调频差拍信号Sbad(t)、与所述第二三角波对应的一个频率为正的第二上调频差拍信号Sbbu(t)和一个频率为负的第二下调频差拍信号Sbbd(t)，以及与所述调频锯齿波对应的L个第三调频差拍信号Sbsu1(t)、Sbsu2(t)、……SbsuL(t)；
具体来说，步骤S1包括：利用所述调频连续波信号在碰到所述N个目标后所产生的滞后的回波信号，与该调频连续波信号进行混频处理后，获得所述差拍信号；其中，调频锯齿波的个数L大于等于4个，当然，在理论上，调频锯齿波的个数越多越好，但是实际上也会导致发波时间延长，并加大计算量，因此，调频锯齿波的个数L最佳为4个；另外，需要注意的是，调频锯齿波的调频方式可以是上调频方式(如图2所示)或者是下调频方式，当调频锯齿波的调频方式为上调频方式时，第三调频差拍信号的频率为正。
步骤S2，分别对一个所述周期TTa内的所述第一上调频差拍信号Sbau(t)和第一下调频差拍信号Sbad(t)以及一个所述周期TTb内的第二上调频差拍信号Sbbu(t)和第二下调频差拍信号Sbbd(t)进行快时间域的一维FFT(即距离维)处理，以分别获得相应的距离频域差拍信号，并分别对各个所述距离频域差拍信号进行目标检测，以分别提取出在一个所述周期TTa内所述N个目标所对应的谱峰频率集合CTau(f)、CTad(f)以及一个所述周期TTb内所述N个目标所对应的谱峰频率集合CTbu(f)、CTbd(f)；
具体来说，步骤S2包括：采用Cfar(constant false alert ratio，恒虚警率)目标检测法对各个所述距离频域差拍信号进行目标检测；其中，谱峰频率集合CTau(f)对应于第一上调频差拍信号Sbau(t)，谱峰频率集合CTad(f)对应于第一下调频差拍信号Sbad(t)，谱峰频率集合CTbu(f)对应于第二上调频差拍信号Sbbu(t)，谱峰频率集合CTbd(f)对应于第二下调频差拍信号Sbbd(t)。
步骤S3，对所述谱峰频率集合CTau(f)、CTad(f)进行频率配对，并计算获得在一个所述周期TTa内的所有频率对所对应的第一距离速度矩阵CTa(r，v)，对所述谱峰频率集合CTbu(f)、CTbd(f)进行频率配对，并计算获得在一个所述周期TTb内的所有频率对所对应的第二距离速度矩阵CTb(r，v)；
具体来说，步骤S3包括以下步骤：
步骤S31，将所述谱峰频率集合CTau(f)中的N个频率点表示为fi(i取1、2、……N)，将所述谱峰频率集合CTad(f)中的N个频率点表示为fj(j取1、2、……N)，将频率点fi与频率点fj依次配对并代入目标距离和目标速度分别与频率点的对应关系式(1)、(2)中：
其中，B为雷达的工作带宽，c为光速，λ为波长；
由此计算获得所述第一距离速度矩阵CTa(r，v)：
步骤S32，将所述谱峰频率集合CTbu(f)中的N个频率点表示为fi’(i’取1、2、……N)，将所述谱峰频率集合CTbd(f)中的N个频率点表示为fj’(j’取1、2、……N)，将频率点fi’与频率点fj’依次配对并代入目标距离和目标速度分别与频率点的对应关系式(3)、(4)中：
其中，B为雷达的工作带宽，c为光速，λ为波长；
由此计算获得所述第二距离速度矩阵CTb(r，v)：
步骤S4，将所述第一距离速度矩阵CTa(r，v)中的每个元素(rij,vij)分别与所述第二距离速度矩阵CTb(r，v)中的各个元素(ri’j’,vi’j’)进行关联判断，以获得各个所述目标所对应的距离r和无模糊不精确速度v(每个目标对应的距离r和无模糊不精确速度v也可称为真实目标距离速度对(r,v))；
具体来说，步骤S4包括以下步骤：
步骤S41，定义误差矩阵Δ为：
其中，rij，vij∈CTa(r，v)，ri′j′，vi′j′∈CTb(r，v)，i,i’，j,j’均取1、2、……N；
步骤S42，将所述误差矩阵Δ中的每一个元素Δiji′j′与预设的误差阈值ΔTH比较，当Δiji′j′≤ΔTH时，则表示Δiji′j′所对应的元素(rij,vij)与元素(ri’j’,vi’j’)重合，即，两者为同一元素，并关联于同一目标(此时，频率点fi、fj、fi’、fj’均为同一目标在周期TTa和周期TTb内的谱峰频率)，将满足Δiji′j′≤ΔTH的对应元素(rij,vij)和元素(ri’j’,vi’j’)中的任意一个作为该对应目标的距离r和无模糊不精确速度v，至此即可完成对N个目标的关联。
步骤S5，根据每个所述目标所对应的距离r和无模糊不精确速度v，确定与每个所述目标对应的所述周期TTb内所述第二上调频差拍信号Sbbu(t)所对应的所述距离频域差拍信号的距离单元PTbu；分别对L个所述周期Ts内的所述第三调频差拍信号Sbsu1(t)、Sbsu2(t)、……SbsuL(t)进行快时间域的一维FFT处理，以分别获得相应的距离频域差拍信号Sbsu1(f)、Sbsu2(f)、……SbsuL(f)，然后在每个所述距离单元PTbu对该L个距离频域差拍信号Sbsu1(f)、Sbsu2(f)、……SbsuL(f)进行慢时间域的一维FFT(即速度维)处理，以提取出相应的谱峰位置，并根据所述谱峰位置计算获得每个所述目标所对应的有模糊精确速度va-pre(上述谱峰位置的提取方法以及有模糊精确速度的计算方法均为本领域公知的内容，故此处不再赘述)。
步骤S6，根据每个所述目标所对应的距离r，计算获得每个所述目标在L个所述周期Ts内所对应的无模糊速度Vunam，利用每个所述目标所对应的无模糊不精确速度v和无模糊速度Vunam，计算获得每个所述目标所对应的模糊周期数n，利用每个所述目标所对应的无模糊速度Vunam和模糊周期数n，对每个所述目标所对应的有模糊精确速度va-pre进行解模糊，以获得每个所述目标所对应的无模糊精确速度vpre(上述计算方法以及解模糊方法均为本领域公知的内容，故此处不再赘述)。
另外，在本实施例中，L个周期为Ts的上调频锯齿波的具体要求为：L个所述周期Ts所对应的无模糊速度的范围不小于步骤S2中进行的快时间域的一维FFT处理所对应的速度误差。
结合图4所示，为了便于说明，此处假设雷达载频fc＝24GHz，工作带宽B＝100MHz，周期TTa＝1ms，周期TTb＝2ms，周期Ts＝1ms，采样频率fs＝0.5MHz，FFT点数NFFT＝512，雷达运动速度Vradar＝100km/h。同时假设目标个数N＝2，其中，目标1：初始距离R1＝50m，初始速度V1＝50km/h，加速度a1＝5m/s2；目标2：初始距离R2＝80m，初始速度V2＝130km/h，加速度a2＝5m/s2。仿真16个周期，结果如图4所示，其中，位于上方的线条表示一个运动速度为50.2km/h的运动目标，速度方差为0.618；位于下方的条线表示一个运动速度为-29.6km/h，速度方差为0.581。由此可见与仿真目标相对应，相对误差为0.4％和1.3％，并且在时间上相当稳定(两者方差分别小于0.68)。
综上所述，本发明利用改善的调制信号并结合二维FFT的方法，从而可以在较低FFT点数下，实现高精度测距测速的目的。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (6)

1.一种调频连续波测速测距方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S1，通过雷达向N个目标发射一个频率随一个组合波形调制信号变化的调频连续波信号，并获得一个相应的差拍信号，其中，所述组合波形调制信号在一个周期T内包括：顺序排列的一个周期为TTa的第一三角波、一个周期为TTb的第二三角波以及L个完全相同的周期为Ts的调频锯齿波；所述差拍信号在一个所述周期T内划分为以下区域：与所述第一三角波对应的一个频率为正的第一上调频差拍信号Sbau(t)和一个频率为负的第一下调频差拍信号Sbad(t)、与所述第二三角波对应的一个频率为正的第二上调频差拍信号Sbbu(t)和一个频率为负的第二下调频差拍信号Sbbd(t)，以及与所述调频锯齿波对应的L个第三调频差拍信号Sbsu1(t)、Sbsu2(t)、……SbsuL(t)；
步骤S2，分别对一个所述周期TTa内的所述第一上调频差拍信号Sbau(t)和第一下调频差拍信号Sbad(t)以及一个所述周期TTb内的第二上调频差拍信号Sbbu(t)和第二下调频差拍信号Sbbd(t)进行快时间域的一维FFT处理，以分别获得相应的距离频域差拍信号，并分别对各个所述距离频域差拍信号进行目标检测，以分别提取出在一个所述周期TTa内所述N个目标所对应的谱峰频率集合CTau(f)、CTad(f)以及一个所述周期TTb内所述N个目标所对应的谱峰频率集合CTbu(f)、CTbd(f)；
步骤S3，对所述谱峰频率集合CTau(f)、CTad(f)进行频率配对，并计算获得在一个所述周期TTa内的所有频率对所对应的第一距离速度矩阵CTa(r,v)，对所述谱峰频率集合CTbu(f)、CTbd(f)进行频率配对，并计算获得在一个所述周期TTb内的所有频率对所对应的第二距离速度矩阵CTb(r,v)；
步骤S4，将所述第一距离速度矩阵CTa(r,v)中的每个元素(rij,vij)分别与所述第二距离速度矩阵CTb(r,v)中的各个元素(ri’j’,vi’j’)进行关联判断，以获得各个所述目标所对应的距离r和无模糊不精确速度v；
步骤S5，根据每个所述目标所对应的距离r和无模糊不精确速度v，确定与每个所述目标对应的所述周期TTb内所述第二上调频差拍信号Sbbu(t)所对应的所述距离频域差拍信号的距离单元PTbu；分别对L个所述周期Ts内的所述第三调频差拍信号Sbsu1(t)、Sbsu2(t)、……SbsuL(t)进行快时间域的一维FFT处理， 以分别获得相应的距离频域差拍信号Sbsu1(f)、Sbsu2(f)、……SbsuL(f)，然后在每个所述距离单元PTbu对该L个距离频域差拍信号Sbsu1(f)、Sbsu2(f)、……SbsuL(f)进行慢时间域的一维FFT处理，以提取出相应的谱峰位置，并根据所述谱峰位置计算获得每个所述目标所对应的有模糊精确速度va-pre；以及
步骤S6，根据每个所述目标所对应的距离r，计算获得每个所述目标在L个所述周期Ts内所对应的无模糊速度Vunam，利用每个所述目标所对应的无模糊不精确速度v和无模糊速度Vunam，计算获得每个所述目标所对应的模糊周期数n，利用每个所述目标所对应的无模糊速度Vunam和模糊周期数n，对每个所述目标所对应的有模糊精确速度va-pre进行解模糊，以获得每个所述目标所对应的无模糊精确速度vpre；
其中，所述步骤S4包括以下步骤：
步骤S41，定义误差矩阵Δ为：
其中，rij，vij∈CTa(r,v)，ri′j′，vi′j′∈CTb(r,v)，i,i’,j,j’均取1、2、……N；以及
步骤S42，将所述误差矩阵Δ中的每一个元素Δiji′j′与预设的误差阈值ΔTH比较，当Δiji′j′≤ΔTH时，则表示Δiji′j′所对应的元素(rij,vij)与元素(ri’j’,vi’j’)重合，并关联于同一目标，将满足Δiji′j′≤ΔTH的对应元素(rij,vij)和元素(ri’j’,vi’j’)中的任意一个作为该对应目标的距离r和无模糊不精确速度v。
2.根据权利要求1所述的调频连续波测速测距方法，其特征在于，所述步骤S1包括：利用所述调频连续波信号在碰到所述N个目标后所产生的滞后的回波信号，与该调频连续波信号进行混频处理后，获得所述差拍信号。
3.根据权利要求1所述的调频连续波测速测距方法，其特征在于，所述调频锯齿波的个数L大于等于4个。
4.根据权利要求1或3所述的调频连续波测速测距方法，其特征在于，所述调频锯齿波为上调频锯齿波或下调频锯齿波。
5.根据权利要求1所述的调频连续波测速测距方法，其特征在于，所述步骤S2包括：采用Cfar目标检测法对各个所述距离频域差拍信号进行目标检 测。
6.根据权利要求1所述的调频连续波测速测距方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：
步骤S31，将所述谱峰频率集合CTau(f)中的N个频率点表示为fi，i取1、2、……N，将所述谱峰频率集合CTad(f)中的N个频率点表示为fj，j取1、2、……N，将频率点fi与频率点fj依次配对并代入目标距离和目标速度分别与频率点的对应关系式(1)、(2)中：
其中，B为雷达的工作带宽，c为光速，λ为波长；
以计算获得所述第一距离速度矩阵CTa(r,v)：
以及
步骤S32，将所述谱峰频率集合CTbu(f)中的N个频率点表示为fi’，i’取1、2、……N，将所述谱峰频率集合CTbd(f)中的N个频率点表示为fj’，j’取1、2、……N，将频率点fi’与频率点fj’依次配对并代入目标距离和目标速度分别与频率点的对应关系式(3)、(4)中：
其中，B为雷达的工作带宽，c为光速，λ为波长；
以计算获得所述第二距离速度矩阵CTb(r,v)：
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