CN106291497B - 基于快速查表法的解速度模糊算法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于快速查表法的解速度模糊算法，以信号处理机输出的四种不同重复频率的速度通道号和预先人工建立的速度解模糊表为输入，以循环算法逐行按列以速度通道号比对开始查表；每行结束时记录满足阈值的列的个数，并与预存的该个数的最大值进行比较，如果大于预存的最大值，则更新最大值和最大值行号，如果最大值等于4，则记录该行号，查找过程结束；输出该行的第一列速度值为目标速度；如果查表结束时最大值等于3，则输出该最大值记录的行所在的第一列目标速度值为目标速度；如果最大值小于3，则查表失败，即速度解模糊失败。本发明能够提高解模糊的效率和可靠性。

Description

基于快速查表法的解速度模糊算法

技术领域

本发明属于雷达数据处理领域，涉及一种雷达数据处理中的重复频率参差解速度模糊方法。

背景技术

在雷达搜索目标模式重复频率选择时，距离模糊和速度模糊无法兼顾。为了避免距离模糊选择了速度模糊的重复频率，这就需要在雷达数据处理中设计算法求解速度模糊，得到目标的真实径向速度值。现有技术一般采用3到4种重频参差求解速度模糊。传统方法查速度解模糊表时采用诸列查找并需要记录该列的满足阈值的范围，然后再进行二次查找得到满足条件的目标速度值，这种查找速度解模糊表的方法，查表速度慢，效率低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于快速查表法的解速度模糊算法，能够提高解模糊的效率和可靠性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

1)创建不同FFT点数n的N行5列的速度解模糊表{A_ij}，其中，i为0到N的整数，j取0到4的整数，N＝fd_max/△fd，fd_max＝2×V_d/λ，V_d为各种FFT点数时关心目标的最大径向速度，λ为光波的波长，△fd为满足速度分辨率的多普勒频率步进量，△fd＝INT(Fr/n)，INT为取整，n为FFT点数，Fr为最小工作重频；速度解模糊表的第一列A_i0为由小到大排列的目标速度，由多普勒频率计算获得速度，第二至第五列A_i1～A_i4为雷达工作的四种不同重复频率下的目标速度对应的连续存放的目标速度通道号；

2)给定阈值ε，ε小于等于2；

3)定义每行满足条件|A_ij-B_j|≤ε个数的最大值为M_max，并将M_max初始设定为零；

4)将信号处理机输出的四种不同重复频率下的目标速度通道号B_j和速度解模糊表中的目标速度通道号A_ij逐行逐列做差，j为1到4的整数，以差的绝对值不大于阈值为满足条件；记录每行满足条件的列的个数M_j；

5)将M_j和M_max进行比较，如果M_j大于M_max，则更新M_max＝M_j，并记录当前行号K＝j；

6)如果当前M_j等于4，则输出当前行对应的速度值作为所要查找的目标速度，终止查表过程，查表结束；否则返回步骤4)；

7)遍历二维速度解模糊表后，如果M_max等于3，输出K行对应的目标速度作为所要查找的目标速度；如果M_max小于3，则查表失败。

本发明的有益效果是：以预先计算得到的目标速度和速度通道号对应的N×5二维速度解模糊表为基础，将较大的计算量提前完成，免去了中间过程的计算耗时，极大地提高了解模糊的效率和可靠性；而且建立该表时可根据测量系统的精度要求增减表的长度，方便灵活。目标速度由小到大排列，每行只记录满足阈值的速度通道的个数，中间变量少，查表速度非常快，实际使用过程中发现常常一步就解出了目标的精确速度值。本发明与传统的查速度解模糊表方法相比，不仅效率高，而且可靠性方面也得到了极大的提升，显示出了极大的优越性。

附图说明

图1是本发明的流程示意图；

图2是本发明的详细流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明的方法如图1所示，以信号处理机输出的四种不同重复频率的速度通道号和预先人工建立的速度解模糊表为输入，以循环算法逐行按列以速度通道号比对开始查表。每行结束时记录满足阈值的列的个数，并与预存的该个数的最大值进行比较，如果满足大于预存的最大值，则更新该最大值和最大值行号，如果该最大值出现等于4，则记录该行号，查找过程结束。输出该行的第一列即速度值为目标速度。如果一直未出现最大值为4，且查表结束，如果该最大值等于3，则满足3/4准则，输出该最大值记录的行所在的第一列目标速度值为目标速度；如果该最大值小于3，则查表失败，即速度解模糊失败。

具体包括以下步骤：

基于预先建立不同FFT点数n(n常用的取值有64、128、256等)的N×5二维速度解模糊表{A_ij}(i为0到N的整数，j取0到4的整数)，N＝fd_max/△fd，其中，fd_max＝2×V_d/λ，V_d为各种FFT点数时关心目标的最大径向速度，λ为光波的波长，△fd为满足速度分辨率的多普勒频率步进量，△fd＝INT(Fr/n)，INT为取整，n为FFT点数，Fr为最小工作重频。速度解模糊表的第一列A_i0为由小到大排列的目标速度(单位：m/s，为实型数，由多普勒频率计算获得速度)，第二至第五列A_i1～A_i4为雷达工作的四种不同重复频率下的目标速度对应的连续存放的目标速度通道号，其为整型数。

查表时输入由信号处理经过MTD后得到的四种重复频率下的目标速度通道号B_j(j为1到4的整数)，为整型数，准则为3/4，首先查到的小速度优先，查表过程如下：

1)给定阈值ε(可根据目标速度测量能够满足精度要求的最大值，一般取小于等于2)；

2)定义每行满足条件|A_ij-B_j|≤ε个数的最大值为M_max，并将M_max初始设定为零；

3)将输入的目标速度通道号B_j和二维速度解模糊表中的目标速度通道号A_ij逐行逐列做差，以差的绝对值不大于阈值为满足条件；

4)记录每行满足条件的个数M_j；

5)将M_j和M_max进行比较，如果M_j大于M_max，则更新M_max＝M_j，并记录当前行号K＝j；

6)如果当前M_j等于4，则输出当前行对应的速度值作为所要查找的目标速度，终止查表过程，查表结束；否则返回步骤3)；

7)遍历二维速度解模糊表后，如果M_max等于3，满足3/4准则查表成功，输出K行对应的目标速度作为所要查找的目标速度；如果M_max小于3，则查表失败。

本发明的实施例如图2所示，以不同的FFT点数，分别按速度正负依据公式INT(F_r4÷n)～64K，步进量INT(F_r4÷n)确定速度解模糊表的维数，按照公式计算4种不同重频一定速度对应的速度通道号通道号为整型数。一般情况下的FFT点数有64、128、256等，速度有正速度和负速度，所以通常至少建立6个速度解模糊表。速度解模糊表为N×5的二维数组，第一列为速度值，第二至第五列为该速度值对应的四种重频下的速度通道号。查表过程如下：

1)根据目标速度测量精度确定合适的查表阈值。

2)定义变量记录查表获得的最大值M_max，并将其初始化为零。

3)定义变量L记录该最大值对应的行号。

4)以循环开始，以行为单位从第2列至第5列用输入的四种重频下的速度通道号分别和其做差，记录差的绝对值。

5)记录每行差的绝对值小于阈值的个数M。

6)一行结束时，如果M大于M_max，则更新M_max为M，并更新L的值为当前行号。

7)如果出现M等于4的情况，更新L为当前行号，停止查表过程，输出L行对应的速度值为目标速度。

8)如果查表结束M_max的值等于3，表明L行满足3/4准则，输出L行对应的速度值为目标速度。

9)如果查表结束M_max的值小于3，表明满足条件的最大个数都不能满足3/4准则，查表失败。

Claims (1)

1.一种基于快速查表法的解速度模糊算法，其特征在于包括下述步骤：

1)创建不同FFT点数n的N行5列的速度解模糊表{A_ij}，其中，i为0到N的整数，j取0到4的整数，N＝fd_max/△fd，fd_max＝2×V_d/λ，V_d为各种FFT点数时关心目标的最大径向速度，λ为光波的波长，△fd为满足速度分辨率的多普勒频率步进量，△fd＝INT(Fr/n)，INT为取整，n为FFT点数，Fr为最小工作重频；速度解模糊表的第一列A_i0为由小到大排列的目标速度，由多普勒频率计算获得速度，第二至第五列A_i1～A_i4为雷达工作的四种不同重复频率下的目标速度对应的连续存放的目标速度通道号；

2)给定阈值ε，ε小于等于2；

3)定义每行满足条件|A_ij-B_j|≤ε个数的最大值为M_max，并将M_max初始设定为零；

4)将信号处理机输出的四种不同重复频率下的目标速度通道号B_j和速度解模糊表中的目标速度通道号A_ij逐行逐列做差，j为1到4的整数，以差的绝对值不大于阈值为满足条件；记录每行满足条件的列的个数M_j；

5)将M_j和M_max进行比较，如果M_j大于M_max，则更新M_max＝M_j，并记录当前行号K＝j；

6)如果当前M_j等于4，则输出当前行对应的速度值作为所要查找的目标速度，终止查表过程，查表结束；否则返回步骤4)；

7)遍历二维速度解模糊表后，如果M_max等于3，输出K行对应的目标速度作为所要查找的目标速度；如果M_max小于3，则查表失败。