CN106093895B - 一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法，采集静止目标的回波信号数据或经处理的回波信号数据，对数据进行加窗、距离向傅立叶变换得到频域数据矩阵；对频域数据矩阵进行求模，并对求模后的频域数据矩阵进行多普勒滤波，得到多普勒谱；比较零多普勒频率幅值与非零多普勒频率最大幅值的比值，根据比值评估抖动幅度。本发明可以评估强静止目标信号在进行多普勒处理时的残留杂波强度，从而评估雷达系统检测微动目标的能力。

Description

一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法
技术领域
本发明涉及一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法。
背景技术
脉冲多普勒雷达(PD雷达)广泛应用于机载火控、机载预警等领域。其相参性和载频的高稳定性，是PD雷达识别的最重要的两个特征。PD雷达的相参特性使得其可以利用多普勒效应对动目标进行检测。
如果PD雷达的幅度抖动过大，会使得静止目标产生类似多普勒效应的特征，导致PD雷达利用多普勒效应对动目标进行检测的能力减弱，特别是对微动目标进行检测时，幅度抖动是不可忽视的。
因此明确脉冲雷达的幅度抖动高低对实现动目标检测具有重要意义。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法，本方法快速、实用，能够有效的检测脉冲多普勒雷达的幅度抖动。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法，包括以下步骤：
(1)采集静止目标的回波信号数据或经处理的回波信号数据；
(2)对数据进行加窗、距离向傅立叶变换得到频域数据矩阵；
(3)对频域数据矩阵进行求模，并对求模后的频域数据矩阵进行多普勒滤波，得到多普勒谱；
(4)比较零多普勒频率幅值与非零多普勒频率最大幅值的比值，根据比值评估抖动幅度。
所述步骤(1)中，通过数据采集卡或示波器收集静止目标或传输线的回波信号数据或经处理的回波信号数据。
所述步骤(3)中，要实现幅度抖动的估计，要在距离向傅立叶变换后取模，再进行多普勒滤波。
所述步骤(4)中，替换为：比较零多普勒频率幅值与非零多普勒频率的累加幅值的比值。
所述步骤(4)中，多普勒频率幅值比较是同一距离向上进行比较的。
所述步骤(4)中，幅度抖动会造成多普勒处理时的残留，原始信号相同的情况下，幅度抖动越大，残留越大。
所述步骤(4)中，零多普勒频率幅值代表信号本来幅度大小，非零多普勒频率的累加幅值代表残留，比值越大，代表残留相对较小，幅度抖动越小。
一种机载火控方法，其中，对于雷达脉冲抖动的估计采用上述方法。
一种机载预警方法，其中，对于雷达脉冲抖动的估计采用上述方法。
本发明的有益效果为：
(1)本发明能够明确脉冲雷达的幅度抖动的高低，对微动目标的检测具有重要意义。
(2)本发明提供的评估方法简单、准确：幅度抖动会造成多普勒处理时的残留，原始信号相同的情况下，幅度抖动越大，残留越大，零多普勒频率幅值代表信号本来幅度大小，非零多普勒频率的累加幅值代表残留，比值越大，代表残留相对较小，幅度抖动越小。
(3)本发明可以评估强静止目标信号在进行多普勒处理时的残留杂波强度，从而评估雷达系统检测微动目标的能力。
附图说明
图1是本发明一种PD雷达幅度抖动的估计方法的流程图；
图2是回波时域图；
图3是取模后的频域数据图；
图4是多普勒滤波取模后获得的三维数据矩阵；
图5是多普勒滤波取模后获得的去掉0多普勒频率的三维数据矩阵；
图6是多普勒滤波取模后获得的非零多普勒频率相干积累数据。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
一种PD雷达幅度抖动的估计方法，能够简单快速有效的检测估计PD雷达的幅度抖动。以下分别进行详细说明。
方法流程如图1所示：
1.射频发射端接衰减器后经过传输线，直接传输到射频接收机。通过数据采集卡或示波器收集经接收机处理的回波信号数据，得到回波时域数据，如图2所示，本实施例中连续采集了32组时域数据，每组采集1000点
2.对数据进行加窗、距离向傅立叶变换，取模后得到频域数据矩阵，如图3所示，本实施例中采用的FFT点数为1024；
3.然后对频域数据矩阵进行多普勒滤波，取模后得到多普勒谱，如图4所示，本实施例中多普勒FFT点数为32；
4.比较零多普勒频率幅值(图4所示)与非零多普勒频率最大幅值(图5所示)(或非零多普勒频率的累加幅值(图6所示))的比值，比值越大，幅度抖动越小。
本发明的方法，可以应用于机载火控和机载预警中，能够明确脉冲雷达的脉冲抖动的高低，对微动目标的检测具有重要意义，可以评估强静止目标信号在进行多普勒处理时的残留杂波强度，从而评估雷达系统检测微动目标的能力。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)采集静止目标的回波信号数据或经处理的回波信号数据；
(2)对数据进行加窗、距离向傅立叶变换得到频域数据矩阵；
(3)对频域数据矩阵进行求模，并对求模后的频域数据矩阵进行多普勒滤波，得到多普勒谱；
(4)计算零多普勒频率幅值与非零多普勒频率最大幅值的比值，在同一距离向上进行比较该比值，根据比值评估抖动幅度。
2.如权利要求1所述的一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法，其特征是：所述步骤(1)中，通过数据采集卡或示波器收集静止目标或传输线的回波信号数据或经处理的回波信号数据。
3.如权利要求1所述的一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法，其特征是：所述步骤(3)中，要实现幅度抖动的估计，要在距离向傅立叶变换后取模，再进行多普勒滤波。
4.如权利要求1所述的一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法，其特征是：所述步骤(4)中，替换为：计算零多普勒频率幅值与非零多普勒频率的累加幅值的比值。
5.如权利要求1所述的一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法，其特征是：所述步骤(4)中，幅度抖动会造成多普勒处理时的残留，原始信号相同的情况下，幅度抖动越大，残留越大。
6.如权利要求4所述的一种脉冲多普勒雷达幅度抖动的估计方法，其特征是：所述步骤(4)中，零多普勒频率幅值代表信号本来幅度大小，非零多普勒频率的累加幅值代表残留，比值越大，代表残留相对较小，幅度抖动越小。
7.一种机载火控方法，其特征是：对于雷达脉冲抖动的估计采用如权利要求1-6中任一项所述的方法。
8.一种机载预警方法，其特征是：对于雷达脉冲抖动的估计采用如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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