CN106093896B - 一种快速检测和估计脉冲多普勒雷达脉冲抖动的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速检测和估计脉冲多普勒雷达脉冲抖动的方法，包括以下步骤：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；对频域矩阵数据进行多普勒滤波，并求模，得到多普勒谱；比较所得的多普勒谱的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
技术领域
本发明涉及一种快速检测和估计脉冲多普勒雷达脉冲抖动的方法。
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。
PD雷达的脉冲抖动包含时间抖动和幅度抖动，如果雷达的脉冲抖动过大，则会导致其利用多普勒效应对动目标进行检测的能力减弱。
因此，明确脉冲雷达的脉冲抖动高低对实现目标检测具有重要意义。
发明内容
本发明为了评估脉冲雷达的脉冲抖动水平，进而评估其检测动目标的能力，提出了一种快速检测和估计脉冲多普勒雷达脉冲抖动的方法，本方法能够快速检测脉冲多普勒雷达的脉冲抖动，并明确脉冲雷达的脉冲抖动高低。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种快速检测和估计脉冲多普勒雷达脉冲抖动的方法，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)对频域矩阵数据进行多普勒滤波，并求模，得到多普勒谱；
(4)比较所得的多普勒谱的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(4)中，脉冲抖动会造成多普勒处理时的残留，原始信号相同的情况下，脉冲抖动越大，残留越大。
所述步骤(4)中，零多普勒频率幅值代表信号本来强度大小，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，脉冲抖动越小。
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，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。
进一步的，所述步骤(4)中，非零多普勒频率的累加幅值是指同一距离向上的非零多普勒频率幅值累加。
一种机载火控方法，其中，对于雷达脉冲抖动的检测和估计采用上述方法。
一种机载预警方法，其中，对于雷达脉冲抖动的检测和估计采用上述方法。
本发明的有益效果为：
(1)本发明能够明确脉冲雷达的脉冲抖动的高低，对微动目标的检测具有重要意义。
(2)本发明的评估方法简单、准确：脉冲抖动会造成多普勒处理时的残留，原始信号相同的情况下，脉冲抖动越大，残留越大。零多普勒频率幅值代表信号本来强度大小，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，脉冲抖动越小。
(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是本发明一种快速检测和估计PD雷达脉冲抖动的方法的流程图；
图2是回波时域图；
图3是多普勒滤波且求模后获得的三维数据矩阵(多普勒谱)；
图4是多普勒滤波且求模后获得的去掉0多普勒频率的三维数据矩阵(多普勒谱)；
图5是多普勒滤波且求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。
一种快速检测和估计PD雷达脉冲抖动的方法，该方法的实施步骤如下：
(1)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；
(2)对(1)所得的回波数据进行加窗，然后进行距离向傅立叶变换得到频域矩阵数据；
(3)对(2)所得的频域矩阵数据进行多普勒滤波，并求模，得到多普勒谱；
(4)比较(3)所得的多普勒谱的零多普勒频率幅值与非零多普勒频率最大幅值(或非零多普勒频率的累加幅值)的比值，比值越大，脉冲抖动越小。
1、步骤(4)所述的多普勒频率幅值比较是同一距离向上进行比较的。非零多普勒频率的累加幅值也是指同一距离向上的非零多普勒频率幅值累加。
本发明实施例提供一种快速检测和估计PD雷达脉冲抖动的方法，能够快速有效的检测估计PD雷达的脉冲抖动。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、距离向傅立叶变换得到频域数据矩阵，本实施例中采用的FFT点数为1024；
3.然后对频率数据矩阵进行多普勒滤波，并求模，得到多普勒谱，如图3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3所示)与非零多普勒频率最大幅值(图4所示)(或非零多普勒频率的累加幅值(图5所示))的比值，比值越大，脉冲抖动越小。
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)
1.一种快速检测和估计脉冲多普勒雷达脉冲抖动的方法，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)对频域矩阵数据进行多普勒滤波，并求模，得到多普勒谱；
(4)计算所得的多普勒谱的零多普勒频率幅值与非零多普勒频率最大幅值的比值，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所述的一种快速检测和估计脉冲多普勒雷达脉冲抖动的方法，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所述的一种快速检测和估计脉冲多普勒雷达脉冲抖动的方法，其特征是：所述步骤(4)中，脉冲抖动会造成多普勒处理时的残留，原始信号相同的情况下，脉冲抖动越大，残留越大。
4.如权利要求1所述的一种快速检测和估计脉冲多普勒雷达脉冲抖动的方法，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4所述的一种快速检测和估计脉冲多普勒雷达脉冲抖动的方法，其特征是：所述步骤(4)中，非零多普勒频率的累加幅值是指同一距离向上的非零多普勒频率幅值累加。
6.如权利要求4所述的一种快速检测和估计脉冲多普勒雷达脉冲抖动的方法，其特征是：所述步骤(4)中，零多普勒频率幅值代表信号本来强度大小，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，脉冲抖动越小。
7.一种机载火控方法，其特征是：对于雷达脉冲抖动的检测和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检测和估计采用如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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