CN109143179B - 一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理方法及装置，所述方法包括：根据随机数和雷达载频相关参数设计随机跳变的频点序列，根据频点序列和待检测目标的距离范围设计脉冲时间间隔序列；按照设计好的频点序列和脉冲时间间隔序列发射雷达脉冲信号，并接收雷达脉冲信号的回波信号，对回波信号进行采样和预处理，获得基带回波采样信号；对基带回波采样信号进行单脉冲处理操作，获得脉压后的时域回波信号；对脉压后的时域回波信号在频点和脉冲号两个维度进行相参积累，经过门限判决获得待检测目标的细分辨距离和多普勒速度值。本发明实现了相参捷变频雷达对运动目标的距离和速度的精确探测，并能够有效降低相参捷变频信号的处理运算量。

Description

一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理方法及装置
技术领域
本发明涉及雷达信号处理技术领域，更具体地，涉及一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理方法及装置。
背景技术
脉间相参捷变频雷达，既在脉冲间实现雷达工作频率快速捷变，又要能够有效的获取回波信号的相位信息。脉间捷变频相参雷达不仅拥有优异的反侦察、抗干扰能力，还可以通过相参积累实现运动目标处理以及高分辨成像，具有极大的应用前景。
传统的动目标处理方法在获取运动目标的速度信息时，必须测出不同速度目标的回波信号相对于发射信号的相位变化值，而运动目标回波的相位由于多普勒效应产生，同时也与发射信号的载频相关。但是在脉间捷变频相参雷达中，由于相邻脉冲的载频不同，这就使相同速度的目标在不同载频情况下的回波相位也发生变化，变化的载频会对回波相位的相参性造成影响，破坏了批处理全相参信号的同频条件，因而不能很好检测运动目标的速度。
现有技术中实现捷变频雷达信号相参积累以检测运动目标的方法包括：通过计算引入的相位变化来校正回波脉冲，从而实现捷变频与动目标检测的兼容；在发射脉冲中抽取同频信号做动目标检测，由于发射频点数较少，采用多通道方法，在各通道内用多普勒滤波实现相参捷变频信号的相参积累；一种四脉冲频率捷变方案，采用四个脉冲，其中三个频率可以任意选择，第四个频率受到前三个频率的限制，证明捷变频信号可以用动目标显示技术进行处理。
通过计算引入的相位变化来校正回波脉冲的方法由于目标反射回波的初始相位未知，不一定是频率的固定函数，因此无法准确估计相位变化并进行补偿；此外，根据距离信息补偿相位，采样量化造成测量距离精度上的误差也会对相位造成巨大影响，因此该捷变频信号的相位补偿难以实现。采用多通道的方法，由于通道之间因不具有相参性，只可采用非相参积累，适合于频率做阶梯跃变的跟踪雷达。四脉冲频率捷变方案，只有对点目标或者径向对称的固定目标才成立。上述方法均不能够有效地进行脉间捷变频雷达信号相参积累以实现对运动目标的距离和速度的高精确探测。
发明内容
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理方法及装置。
根据本发明的一个方面，提供一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理方法，包括：
根据随机数和雷达载频相关参数设计随机跳变的频点序列，根据所述频点序列和待检测目标的距离范围设计脉冲时间间隔序列；
按照设计好的所述频点序列和脉冲时间间隔序列发射相应的雷达脉冲信号，并接收所述雷达脉冲信号的回波信号，对所述回波信号进行采样和预处理，获得基带回波采样信号；
对所述基带回波采样信号进行单脉冲处理操作，获得脉压后的时域回波信号；
对所述脉压后的时域回波信号在频点和脉冲号两个维度上进行相参积累，经过门限判决获得待检测目标的细分辨距离和多普勒速度值。
根据本发明的另一个方面，提供一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理装置，包括：
雷达控制模块，用于提供雷控参数，包括雷达载频相关参数和目标距离范围；
频点重频设计模块，用于根据随机数和雷达载频相关参数设计随机跳变的频点序列，根据所述频点序列和待检测目标的距离范围设计脉冲时间间隔序列；
信号发射与接收模块，用于按照设计好的所述频点序列和脉冲时间间隔序列发射相应的雷达脉冲信号，并接收所述雷达脉冲信号的回波信号，对所述回波信号进行采样和预处理，获得基带回波采样信号；
单脉冲处理模块，用于对所述基带回波采样信号进行单脉冲处理操作，获得脉压后的时域回波信号；
相参积累模块，用于对所述脉压后的时域回波信号在频点和脉冲号两个维度上进行相参积累，经过门限判决获得待检测目标的细分辨距离和多普勒速度值。
根据本发明的另一个方面，提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述第一方面的各种可能的实现方式中任一种实现方式所提供的方法。
根据本发明的另一个方面，提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机能够执行上述第一方面的各种可能的实现方式中任一种实现方式所提供的方法。
本发明提出的一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理方法及装置，通过对同一个相参积累周期内的不同脉冲间的重复间隔进行特殊设计，可巧妙地利用快速傅里叶变换对所有脉冲的回波信号进行能量积累，从而实现相参捷变频雷达对运动目标的距离和速度的精确探测，并能够有效地降低相参捷变频信号的处理运算量，同时还能利用GPU、FPGA等并行计算硬件进行加速，实现相参捷变频信号的实时性处理。
附图说明
图1为根据本发明一实施例提供的一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理方法的流程示意图；
图2为根据本发明另一实施例提供的对所述脉压后的时域回波信号在频点和脉冲号两个维度上进行相参积累，获取待检测目标的细分辨距离和多普勒速度值的流程示意图；
图3为根据本发明另一实施例提供的一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理装置的结构示意图；
图4为根据本发明另一实施例提供的频点重频设计模块的结构原理图；
图5为根据本发明另一实施例提供的信号发射与接收模块的结构原理图；
图6为根据本发明另一实施例提供的单脉冲处理模块的结构原理图；
图7为根据本发明另一实施例提供的相参积累模块的实现原理图；
图8为根据本发明另一实施例提供的信号稀疏排列器的结构原理图；
图9为根据本发明另一实施例提供的相参积累器的结构原理图；
图10为根据本发明另一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。
捷变频雷达是指各发射脉冲的载频可以在雷达系统的整个带宽范围内快速变化的雷达，因其可以不断改变发射频率，故可以对干扰方侦察机进行频率欺骗，更不容易被侦察，抗干扰能力更强。根据其频率捷变的方式，捷变频雷达可以分为脉间频率捷变和脉组频率捷变，其中脉间频率捷变是指每个脉冲的载频都不相同，脉组频率捷变是指一组脉冲内(一个相参积累周期内)的脉冲载频相同，不同脉组间的脉冲载频不同。本发明是针对脉间捷变频雷达的信号处理方法，将变重频与相参捷变频相结合，使得二者可以相互补偿，实现距离速度的快速高分辨检测。
如图1所示，为本发明一实施例提供的一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理方法的流程图，包括：
S1，根据随机数和雷达载频相关参数设计随机跳变的频点序列，根据所述频点序列和待检测目标的距离范围设计脉冲时间间隔序列。
雷达载频相关参数包括：雷达中心载频、步进带宽、频点数目等。频点序列即捷变频雷达的工作频率序列，根据随机数和雷达载频相关参数设计出的频点序列具有随机跳变的特点。本发明实施例采用变重频模式，根据所述频点序列和待检测目标的距离范围，设计相应的脉冲时间间隔序列，以消除捷变频回波相位中频点和脉冲号之间的交叉项。其中，脉冲时间间隔序列是指同一相参积累周期内的相邻脉冲间的发射时间间隔序列。
S2，按照设计好的所述频点序列和脉冲时间间隔序列发射相应的雷达脉冲信号，并接收所述雷达脉冲信号的回波信号，对所述回波信号进行采样和预处理，获得基带回波采样信号。
首先按照设计好的频点序列和脉冲重复间隔序列发射雷达脉冲信号，然后接收并采样，得到回波脉冲的射频采样信号，再对射频回波采样信号进行预处理比如下变频等，生成相应的基带回波采样信号。
S3，对所述基带回波采样信号进行单脉冲处理操作，获得脉压后的时域回波信号。
具体地，单脉冲处理包括：对所述基带回波采样信号在频域上进行包络对齐；在频域上对进行包络对齐处理后的所述基带回波采样信号进行脉冲压缩，并变换到时域，生成相应的脉压后的时域回波信号。这里单脉冲处理操作是单独对每一个脉冲进行处理，得到相应的脉压后的时域回波信号，便于后续进行相参积累运算。
S4，对所述脉压后的时域回波信号在频点和脉冲号两个维度上进行相参积累，经过门限判决获得待检测目标的细分辨距离和多普勒速度值。
先将脉压后的多个相参脉冲的时域回波信号在每个粗分辨距离单元上的采样值按照其频点和脉冲号排列成一个二维稀疏信号矩阵，再对所有粗分辨单元下的二维稀疏信号矩阵进行二维快速傅里叶变换，实现多普勒滤波与相参积累，提高信噪比，同时经过门限判决获取待检测目标的细分辨距离与速度信息。
本发明实施例通过对同一个相参积累周期内的不同脉冲间的重复间隔进行特殊设计，使得后续可以巧妙地利用快速傅里叶变换对所有脉冲的回波信号进行能量积累，能够有效地降低相参捷变频信号的处理运算量，实现相参捷变频雷达对运动目标的距离和速度的精确探测。
基于上述实施例，为了消除频点和脉冲号之间的交叉项，根据所述频点序列和待检测目标的距离范围设计出的脉冲时间间隔序列满足如下公式：
Figure GDA0002694567890000061
其中，f0为中心载频，Δf为步进带宽，mn为跳频码，Ti-1,i为第i-1个脉冲和第i个脉冲之间的发射时间间隔，n为脉冲号。
具体地，
Figure GDA0002694567890000062
脉冲时间间隔与频点的乘积只与脉冲号有关，可消除频点和脉冲号之间的交叉项，从而减少了后续相参积累的运算量。其中，mn为跳频码，是随机数，f0+mnΔf即为根据随机数确定的载频。
如图2所示，为步骤S4对所述脉压后的时域回波信号在频点和脉冲号两个维度上进行相参积累，经过门限判决获得待检测目标的细分辨距离和多普勒速度值的流程示意图，包括：
S41，在每一粗分辨距离单元上，将从所述脉压后的时域回波信号中提取出的当前粗分辨距离单元上的所有脉冲回波信号数据按照频点和脉冲号排列成二维稀疏信号矩阵；
具体地，对于每一粗分辨距离单元，从脉压后的时域回波信号中提取出当前粗分辨距离单元上的所有脉冲回波信号数据，然后以频点为行，以脉冲号为列，将当前粗分辨距离单元上的所有脉冲回波信号排列成二维稀疏信号矩阵。
即在每一粗分辨距离单元上，从所述脉压后的时域回波信号中提取当前粗分辨距离单元上的所有脉冲回波信号数据，获得N个脉冲组成的回波信号向量，其中，N为一个相参积累周期内的脉冲个数；
根据所述N个脉冲组成的回波信号向量中每个脉冲的频点和脉冲号生成相应的位置坐标；
将所述N个脉冲组成的回波信号向量按照所述位置坐标排列成的二维稀疏信号矩阵，其中，M为频点总数量，是雷达载频所选取的频点的总个数。
S42，对所述二维稀疏信号矩阵进行二维快速傅里叶变换，生成速度-细分辨距离二维平面，并对所述速度-细分辨距离二维平面进行取模获得幅度值，保存幅度值最大的元素；
对所排列好的二维稀疏信号矩阵进行二维快速傅里叶变换，得到速度-细分辨距离二维平面，然后对该速度-细分辨距离二维平面进行取模获得幅度值，保存幅度值最大的元素。
其中，对所述二维稀疏信号矩阵进行二维快速傅里叶变换，生成速度-细分辨距离二维平面的步骤具体为：
记所述二维稀疏信号矩阵F(r)的第x行(x＝0,1,...,M-1)第y列(y＝0,1,...,N-1)元素为[F(r)]x,y，对[F(r)]x,y进行二维快速傅里叶变换的公式为：
Figure GDA0002694567890000081
其中，M为频点总数量，N为一个相参积累周期内的脉冲数，[G(r)]u,v是速度-细分辨距离二维矩阵第u行第v列的元素，即G(r)为速度-细分辨距离二维平面。
S43，根据噪声功率和雷达可容忍的虚警概率设定检测门限，对于所述速度-细分辨距离二维平面中的幅度值最大的元素，若其幅度值大于所述检测门限，则判定该元素为运动目标，并获取该元素对应的速度以及该元素对应的细分辨距离。
具体地，根据噪声功率和雷达可容忍的虚警概率预先设定检测门限，然后将所获得的速度-细分辨距离二维平面的最大幅度值与该检测门限进行比较，若该最大幅度值大于该检测门限，则所述粗分辨距离单元上存在运动目标，判定所述最大幅度值对应的元素为运动目标，并获取该元素所对应的速度和细分辨距离，该元素对应的速度即为该运动目标相对雷达天线的径向速度，速度所在的那一列向量即为该运动目标对应的高分辨距离像。
在每个粗分辨距离单元上执行相同的操作，直至遍历所有粗距离单元。
如图3所示，为本发明另一实施例提供的一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理装置的结构示意图，包括：雷达控制模块100，频点重频设计模块200、信号发射与接收模块300、单脉冲处理模块400和相参积累模块500，其中，
雷达控制模块100，用于提供雷控参数，包括雷达载频相关参数和待检测目标的距离范围；
具体地，雷控参数包括但不限于雷达载频相关参数和待检测目标的距离范围，还包括其他雷达脉间参数、雷达脉内参数(如基带波形、脉宽等)、雷达采样参数等信息。其中，雷达载频相关参数包括：雷达中心载频、步进带宽、频点数目等信息。
雷达控制模块100用于给其他模块提供上述雷控参数。
频点重频设计模块200，用于根据随机数和雷达载频相关参数设计随机跳变的频点序列，根据所述频点序列和待检测目标的距离范围设计脉冲时间间隔序列；
具体地，参见图4，为频点重频设计模块200的结构原理图，包括：随机数生成器210，用于生成随机数；频点生成器220，用于根据随机数和雷达载频相关参数生成频点序列；重频生成器230，用于根据频点序列和目标的大致距离范围生成脉冲重复间隔序列。
其中，重频生成器230根据频点序列和目标距离范围(为了收发隔离)，按照公式(1)给出满足算法要求的重频序列：
Figure GDA0002694567890000091
信号发射与接收模块300，用于按照设计好的所述频点序列和脉冲时间间隔序列发射相应的雷达脉冲信号，并接收所述雷达脉冲信号的回波信号，对所述回波信号进行采样和预处理，获得基带回波采样信号；
具体地，参见图5，为信号发射与接收模块300的结构原理图，包括：信号发射器310，用于按照设计好的频点序列和脉冲时间间隔序列发射雷达脉冲信号；信号接收器320，用于接受并采集脉冲的回波信号，得到射频回波采样信号；信号预处理器330，用于将接受到的射频回波信号通过预处理比如下变频等，生成相应的基带回波采样信号。
单脉冲处理模块400，用于对所述基带回波采样信号进行单脉冲处理操作，获得脉压后的时域回波信号；
具体地，参见图6，为单脉冲处理模块400的结构原理图，包括：包络对齐模块410，用于对基带回波采样信号在频域上进行包络对齐；脉冲压缩模块420，用于继续在频域上对信号进行脉冲压缩，然后变换到时域，生成相应的脉压后的回波信号。
相参积累模块500，用于对所述脉压后的时域回波信号在频点和脉冲号两个维度上进行相参积累，经过门限判决获得待检测目标的细分辨距离和多普勒速度值。
即先将脉压后的多个相参脉冲的时域回波信号在每个粗分辨距离单元上的采样值按照其频点和脉冲号排列成一个二维稀疏信号矩阵，再对该二维稀疏信号矩阵进行二维快速傅里叶变换，遍历所有粗分辨单元，实现多普勒滤波与相参积累，提高信噪比，同时获取待检测目标的细分辨距离与速度信息。
本发明实施例提供的一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理装置，通过对同一个相参积累周期内的不同脉冲间的重复间隔进行特殊设计，使得后续可以巧妙地利用快速傅里叶变换对所有脉冲的回波信号进行能量积累，从而实现相参捷变频雷达对运动目标的距离和速度的精确探测。
如图7所示，为本发明另一实施例在上述实施例的基础上提供的相参积累模块500的实现原理图，具体包括：
信号稀疏排列器510，用于在每一粗分辨距离单元上，将从所述脉压后的时域回波信号中提取出的当前粗分辨距离单元上的所有脉冲回波信号数据按照频点和脉冲号排列成二维稀疏信号矩阵；
相参积累器520，用于对所述二维稀疏信号矩阵进行二维快速傅里叶变换，生成速度-细分辨距离二维平面，并对所述速度-细分辨距离二维平面进行取模获得幅度值，保存幅度值最大的元素；
目标检测与信息提取器530，用于根据噪声功率和雷达可容忍的虚警概率设定检测门限，对于所述速度-细分辨距离二维平面中的幅度值最大的元素，若其幅度值大于所述检测门限，则判定该元素为运动目标，获取该元素对应的速度，以及该元素对应的细分辨距离。
如图8所示，为本发明另一实施例在上述实施例的基础上提供的信号稀疏排列器510的结构原理图，具体包括：
数据抽取器511，用于在每一粗分辨距离单元上，从所述脉压后的时域回波信号中提取当前粗分辨距离单元上的所有脉冲回波信号数据，获得N个脉冲组成的回波信号向量，其中，N为一个相参积累周期内的脉冲个数；
位置生成器512，用于根据所述N个脉冲组成的回波信号向量中每个脉冲的频点和脉冲号生成相应的位置坐标；
数据排列器513，用于将所述N个脉冲组成的回波信号向量按照所述位置坐标排列成M×N的二维稀疏信号矩阵，其中，M为频点总数量。
具体地，在每个粗分辨距离单元上执行相同的操作，直至遍历所有粗距离单元。
如图9所示，为相参积累器520的结构原理图，包括：
二维快速傅里叶变换器521，用于对所述二维稀疏信号矩阵进行二维快速傅里叶变换，生成速度-细分辨距离二维平面；
二维快速傅立叶变换是进行以下操作，记所述二维稀疏信号矩阵F(r)的第x行(x＝0,1,...,M-1)第y列(y＝0,1,...,N-1)元素为[F(r)]x,y，对[F(r)]x,y进行二维快速傅里叶变换的公式为：
Figure GDA0002694567890000111
其中，M为频点总数量，N为一个相参积累周期内的脉冲数，[G(r)]u,v是速度-细分辨距离二维矩阵第u行第v列的元素，即G(r)为速度-细分辨距离二维平面。
取模器522，用于对所述速度-细分辨距离二维平面进行取模获得幅度值，保存幅度值最大的元素。幅度值即相参积累信号幅度。
如图10所示，为本发明另一实施例提供的一种电子设备的结构示意图，包括：处理器(processor)602、存储器(memory)601和总线603；
其中，处理器602及存储器601分别通过总线603完成相互间的通信；处理器602用于调用存储器601中的程序指令，以执行上述各实施例所提供的基于变重频技术的捷变频雷达信号处理方法，例如包括：根据随机数和雷达载频相关参数设计随机跳变的频点序列，根据所述频点序列和待检测目标的距离范围设计脉冲时间间隔序列；按照设计好的所述频点序列和脉冲时间间隔序列发射相应的雷达脉冲信号，并接收所述雷达脉冲信号的回波信号，对所述回波信号进行采样和预处理，获得基带回波采样信号；对所述基带回波采样信号进行单脉冲处理操作，获得脉压后的时域回波信号；对所述脉压后的时域回波信号在频点和脉冲号两个维度上进行相参积累，经过门限判决获得待检测目标的细分辨距离和多普勒速度值。
本发明又一实施例，提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如上述各实施例所提供的基于变重频技术的捷变频雷达信号处理方法，例如包括：根据随机数和雷达载频相关参数设计随机跳变的频点序列，根据所述频点序列和待检测目标的距离范围设计脉冲时间间隔序列；按照设计好的所述频点序列和脉冲时间间隔序列发射相应的雷达脉冲信号，并接收所述雷达脉冲信号的回波信号，对所述回波信号进行采样和预处理，获得基带回波采样信号；对所述基带回波采样信号进行单脉冲处理操作，获得脉压后的时域回波信号；对所述脉压后的时域回波信号在频点和脉冲号两个维度上进行相参积累，经过门限判决获得待检测目标的细分辨距离和多普勒速度值。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的电子设备实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分方法。
最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理方法，其特征在于，包括：
根据随机数和雷达载频相关参数设计随机跳变的频点序列，根据所述频点序列和待检测目标的距离范围设计脉冲时间间隔序列；
按照设计好的所述频点序列和脉冲时间间隔序列发射相应的雷达脉冲信号，并接收所述雷达脉冲信号的回波信号，对所述回波信号进行采样和预处理，获得基带回波采样信号；
对所述基带回波采样信号进行单脉冲处理操作，获得脉压后的时域回波信号；
对所述脉压后的时域回波信号在频点和脉冲号两个维度上进行相参积累，经过门限判决获得待检测目标的细分辨距离和多普勒速度值；
其中，所述脉冲时间间隔序列满足如下公式：
Figure FDA0002652548260000011
其中，f0为中心载频，Δf为步进带宽，mn为跳频码，Ti-1,i为第i-1个脉冲和第i个脉冲之间的发射时间间隔，n为脉冲号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述脉压后的时域回波信号在频点和脉冲号两个维度上进行相参积累，经过门限判决获得待检测目标的细分辨距离和多普勒速度值的步骤具体为：
在每一粗分辨距离单元上，将从所述脉压后的时域回波信号中提取出的当前粗分辨距离单元上的所有脉冲回波信号数据按照频点和脉冲号排列成二维稀疏信号矩阵；
对所述二维稀疏信号矩阵进行二维快速傅里叶变换，生成速度-细分辨距离二维平面，并对所述速度-细分辨距离二维平面进行取模获得幅度值，保存幅度值最大的元素；
根据噪声功率和雷达可容忍的虚警概率设定检测门限，对于所述速度-细分辨距离二维平面中的幅度值最大的元素，若其幅度值大于所述检测门限，则判定该元素为运动目标，并获取该元素对应的速度以及该元素对应的细分辨距离。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在每一粗分辨距离单元上，将从所述脉压后的时域回波信号中提取出的当前粗分辨距离单元上的所有脉冲回波信号数据按照频点和脉冲号排列成二维稀疏信号矩阵的步骤，具体为：
在每一粗分辨距离单元上，从所述脉压后的时域回波信号中提取当前粗分辨距离单元上的所有脉冲回波信号数据，获得N个脉冲组成的回波信号向量，其中，N为一个相参积累周期内的脉冲个数；
根据所述N个脉冲组成的回波信号向量中每个脉冲的频点和脉冲号生成相应的位置坐标；
将所述N个脉冲组成的回波信号向量按照所述位置坐标排列成M×N的二维稀疏信号矩阵，其中，M为频点总数量。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述二维稀疏信号矩阵进行二维快速傅里叶变换，生成速度-细分辨距离二维平面的步骤具体为：
记所述二维稀疏信号矩阵F(r)的第x行第y列元素为[F(r)]x,y，对[F(r)]x,y进行二维快速傅里叶变换的公式为：
Figure FDA0002652548260000021
其中，M为频点总数量，N为一个相参积累周期内的脉冲数，[G(r)]u,v是速度-细分辨距离二维矩阵第u行第v列的元素，G(r)为速度-细分辨距离二维平面。
5.一种基于变重频技术的捷变频雷达信号处理装置，其特征在于，包括：
雷达控制模块，用于提供雷控参数，包括雷达载频相关参数和待检测目标的距离范围；
频点重频设计模块，用于根据随机数和雷达载频相关参数设计随机跳变的频点序列，根据所述频点序列和待检测目标的距离范围设计脉冲时间间隔序列；
信号发射与接收模块，用于按照设计好的所述频点序列和脉冲时间间隔序列发射相应的雷达脉冲信号，并接收所述雷达脉冲信号的回波信号，对所述回波信号进行采样和预处理，获得基带回波采样信号；
单脉冲处理模块，用于对所述基带回波采样信号进行单脉冲处理操作，获得脉压后的时域回波信号；
相参积累模块，用于对所述脉压后的时域回波信号在频点和脉冲号两个维度上进行相参积累，经过门限判决获得待检测目标的细分辨距离和多普勒速度值；
其中，所述脉冲时间间隔序列满足如下公式：
Figure FDA0002652548260000031
其中，f0为中心载频，Δf为步进带宽，mn为跳频码，Ti-1,i为第i-1个脉冲和第i个脉冲之间的发射时间间隔，n为脉冲号。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述相参积累模块进一步包括：
信号稀疏排列器，用于在每一粗分辨距离单元上，将从所述脉压后的时域回波信号中提取出的当前粗分辨距离单元上的所有脉冲回波信号数据按照频点和脉冲号排列成二维稀疏信号矩阵；
相参积累器，用于对所述二维稀疏信号矩阵进行二维快速傅里叶变换，生成速度-细分辨距离二维平面，并对所述速度-细分辨距离二维平面进行取模获得幅度值，保存幅度值最大的元素；
目标检测与信息提取器，用于根据噪声功率和雷达可容忍的虚警概率设定检测门限，对于所述速度-细分辨距离二维平面中的幅度值最大的元素，若其幅度值大于所述检测门限，则判定该元素为运动目标，获取该元素对应的速度，以及该元素对应的细分辨距离。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述信号稀疏排列器进一步包括：
数据抽取器，用于在每一粗分辨距离单元上，从所述脉压后的时域回波信号中提取当前粗分辨距离单元上的所有脉冲回波信号数据，获得N个脉冲组成的回波信号向量，其中，N为一个相参积累周期内的脉冲个数；
位置生成器，用于根据所述N个脉冲组成的回波信号向量中每个脉冲的频点和脉冲号生成相应的位置坐标；
数据排列器，用于将所述N个脉冲组成的回波信号向量按照所述位置坐标排列成M×N的二维稀疏信号矩阵，其中，M为频点总数量。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至4任一所述的方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至4任一所述的方法。
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