CN111736126A - 一种基于低成本安防雷达的信号处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于低成本安防雷达的信号处理方法，包括以下步骤：对数字阵列雷达的所有信号通道进行通道均衡；发射数字波束形成和接收数字波束形成；对接收信号进行频域脉冲压缩处理；采用动目标检测法进行大点数多脉冲积累；采用最大选择恒虚警检测法进行目标检测，得到目标点迹。本发明实现了小功率安防雷达的算法低成本化，在小功率雷达上实现了完整的雷达信号处理流程，且准确性高，运算步骤简单，实时性好，降低了小功率雷达信号处理的运算成本。

Description

一种基于低成本安防雷达的信号处理方法

技术领域

本发明涉及民用安防雷达技术领域，具体涉及一种基于低成本安防雷达的信号处理方法，适用于低成本、小功率、慢速度的民用雷达的目标侦测。

背景技术

近年随着无人机行业的兴起，微型无人机被应用于农业生产、电力轨道巡线、搜救行动、快递运输和影视摄像等多个领域。由于对无人机的巨大需求，无人机的销售量正在旺盛增长。对于无人机井喷式的发展，随之而来的黑飞目标越来越多，难以及时的侦测和管制，从而带来巨大隐患。

大多数已经研制成功的小功率安防雷达，大多源于军工用途，成本相对高昂，且体积和重量较大，携带和架设不方便。而现有开发出的民用近距离安防雷达，采用线性调频连续波体制，成本较为低廉，但探测距离在200m以内，导致实用性较低。虽然目前已有许多研制成功的小功率安防雷达，但是面临成本高昂或者探测距离过近的问题，而由于小功率安防雷达的低成本要求，则在硬件方面成本也就较低，因此要求与之匹配的信号处理过程简单，而如何保证低成本、小功率安防雷达信号处理过程的简单性、准确性和实时性，成为民用低成本雷达面临的一大难题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于低成本安防雷达的信号处理方法，本发明在小功率雷达上实现了完整的雷达信号处理流程，且准确性高，运算步骤不复杂，实时性好，降低了小功率雷达信号处理的运算成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种基于低成本安防雷达的信号处理方法，包括以下步骤：

步骤1，选取低成本安防雷达为数字阵列雷达，对数字阵列雷达的所有信号通道进行通道均衡，使每个信号通道的幅度和相位相同，得到校正后的数字阵列雷达；

步骤2，校正后的数字阵列雷达产生发射信号，并在空间形成发射数字波束，经空间目标反射后形成回波信号，校正后的数字阵列雷达接收回波信号并形成接收数字波束；

步骤3，针对多个信号脉宽，采用快速傅里叶变换计算对应多组频域脉压系数并存储；选取与当前数字阵列雷达相匹配的一组频域脉压系数；采用该组频域脉压系数对接收数字波束进行频域脉冲压缩处理，得到脉压后的回波信号；

步骤4，采用动目标检测法对脉压后的回波信号进行大点数多脉冲积累，提取含目标速度信息的回波信号；

步骤5，采用最大选择恒虚警检测法对含目标速度信息的回波信号进行检测，得到目标点迹。

进一步地，所述对数字阵列雷达的所有信号通道进行通道均衡，具体为：

1.1，数字阵列雷达生成校准信号，每个信号通道对校准信号进行采样，对应得到校准采样信号；

1.2，对每个信号通道的校准采样信号分别做离散傅里叶变换，得到对应频域信号；

1.3，从所有信号通道中选取一个作为参考通道，获取该参考通道频域信号峰值点处的幅度和相位作为基准值；

1.4，对于参考通道以外的信号通道，采用每个信号通道的频域信号峰值点处的幅度和相位分别除以对应基准值，得到每个信号通道的校准系数；

1.5，采用每个信号通道的校准系数通过复乘法器对相应信号通道进行校准，完成通道均衡。

进一步地，所述产生发射数字波束的过程为：

2.1，设定数字阵列雷达要进行N个波位的扫描，则需要N个发射导向矢量；

2.2，计算N个发射导向矢量：

(a)设参考阵元为第1个阵元，则回波信号到达第m个阵元相对于参考阵元的延时为：

上式中，m＝1,2,…,M，M为阵元总数；c为光速，d为阵元间距，θ为信号入射方向与天线法线方向的夹角；

则对于均匀线阵，其发射导向矢量a(θ)可以表示为:

式中，ω₀为射频信号中心频率，λ为射频信号中心波长；

(b)设来波方向角度分别为θ₁，θ₂，…，θ_N，对应得到N个导向矢量a(θ₁)，a(θ₂)，…，a(θ_N)，则由N个发射导向矢量构成的阵列流形矩阵为:

2.3，采用N个发射导向矢量对多路发射信号进行加权运算，再通过天线发射至空间，在空间中完成矢量叠加后，形成指定方向的发射数字波束。

进一步地，所述接收数字波束的形成过程为：

2.4，将N个波位的鉴幅曲线拟合成1阶分段函数，并将1阶分段函数的系数进行存储；

2.5，采用比幅测角法，一个波位对应2个导向矢量，获取2N个接收导向矢量；

其中，一个波位对应的2个导向矢量形成的波束中心角指向不同，且2个波束作用范围存在重叠；

2.6，采用2N个接收导向矢量对多路接收信号进行加权运算，再求和，得到接收数字波束；

其中，每个波位对应2路输出信号，将第n组2路输出信号的幅值差异带入对应鉴幅曲线，得到对应目标方位角；

式中，θ_n为第n个波位的目标方位角，n＝1,2,…,N；f(·)为鉴幅曲线函数，A₁为第n组中第1路输出信号幅值，A₂为第n组中第2路输出信号幅值。

进一步地，所述采用该组频域脉压系数对接收数字波束进行频域脉冲压缩处理，具体为；

3.1，对接收信号做一个k点傅里叶变换，使接收信号转换到频域，形成频域接收信号；k为正整数；

3.2，采用频域接收信号与频域脉压系数进行点乘，得到脉压后的频域接收信号；

3.3，将脉压后的频域接收信号做k点逆傅里叶变换，得到脉压后的时域接收信号，即脉压后的回波信号；

其中，频域脉压系数为提前计算并存储于雷达系统内，是将时域脉压系数进行傅里叶变换即得。

更进一步地，对于脉冲重复时间长度变短时，在频域脉冲压缩处理之前，先进行脉压系数选取，其具体过程为；

(a)设接收信号点数为k，则对应的傅里叶变换的点数为：

其中，ceil表示向+∞取整；

(b)从存储于雷达系统内的频域脉压系数中抽取l个频域脉压系数，得到抽取后的频域脉压系数，采用抽取后的频域脉压系数对接收信号进行频域脉冲压缩处理。

进一步地，所述采用动目标检测法对脉压后的回波信号进行大点数多脉冲积累，具体为：

4.1，对脉压后的回波信号进行加窗处理，即将脉压后的回波信号的慢扫方向与切比雪夫窗函数做点乘，得到加窗后的回波信号；

4.2，使用窄带多普勒滤波器组对加窗后的回波信号进行动目标检测，得到含目标速度信息的回波信号；

其中，窄带多普勒滤波器组为一组相邻且部分重叠的滤波器组，其覆盖整个多普勒频率范围，且使用快速傅里叶变换完成滤波工作。

进一步地，所述采用最大选择恒虚警检测法对含目标速度信息的回波信号进行检测，具体为：

5.1，对于每个目标距离单元，在该目标距离单元的左侧和右侧分别选取D个距离单元作为左窗参考单元和右窗参考单元；D为正整数；同时，左窗参考单元和右窗参考单元分别与目标距离单元相隔C个保护单元；C为正整数；

5.2，分别计算左窗参考单元和右窗参考单元的平均值，并选取两者中较大值作为候选值，再将候选值乘以预设的门限因子，得到检测门限；

5.3，通过检测门限对含目标速度信息的回波信号中的所有待检测点进行判决，输出检测结果，得到目标点迹；

其中，V_i表示第i个待检测点的信号幅度，y_i为第i个待检测点的最大选择恒虚警检测的输出，G为检测门限。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明针对低功率的民用安防雷达，采用数字阵列雷达体制，成本低廉的同时，探测距离较远，满足民用安防雷达使用要求。本发明通过信号处理设计，实现了小功率安防雷达的算法低成本化，在小功率雷达上实现了完整的雷达信号处理流程，且准确性高，运算步骤简单，实时性好，降低了小功率雷达信号处理的运算成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明一种基于低成本安防雷达的信号处理方法流程图；

图2是本发明实施例的中两个通道信号校正前的实验仿真结果图；

图3是本发明实施例的两个通道信号完成幅相校正后的实验仿真结果图；

图4是本发明实施例的均匀线阵结构示意图；

图5是本发明实施例的发射数字波束形成模块的算法流程示意图

图6是本发明实施例的接收数字波束形成模块的算法流程示意图；

图7是本发明实施例的脉冲压缩模块的算法流程示意图；

图8是本发明实施例的最大选择恒虚警检测算法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。

参考图1，本发明提供的一种基于低成本安防雷达的信号处理方法，包括以下步骤：

步骤1，选取低成本安防雷达为数字阵列雷达，对数字阵列雷达的所有信号通道进行通道均衡，使每个信号通道的幅度和相位相同，得到校正后的数字阵列雷达；

具体地，在数字阵列雷达中，各阵元的幅频特性和相频特性都不可能完全一致，而阵元间的幅相差异会严重影响到后端算法的运算结果，这是由于后端算法是以前端各通道特性一致为前提条件进行的。所以在雷达每次上电和正式工作前，一定要测量并计算出每个通道的校正因子：通过目标雷达校正通道的耦合天线进行测量，采用各通道校正因子对其余通道进行通道校正，即相应通道的信号会与其对应的校正因子相乘，使得最终输出的各通道信号具有幅相一致性。

实际上，目标雷达发射的线性调频信号的带宽相对于雷达系统，符合窄带模型标准。对于窄带通道失配校准，可以认为各通道之间只存在幅度误差因子和相位误差因子，用一个复乘法器(乘数是校准系数)即可校准。具体校准过程如下：

1.1，数字阵列雷达生成校准信号，每个信号通道对校准信号进行采样，对应得到校准采样信号；

1.2，对每个信号通道的校准采样信号分别做离散傅里叶变换，得到对应频域信号；

1.3，从所有信号通道中选取一个作为参考通道，获取该参考通道频域信号峰值点处的幅度和相位作为基准值；

1.4，对于参考通道以外的信号通道，采用每个信号通道的频域信号峰值点处的幅度和相位分别除以对应基准值，得到每个信号通道的校准系数；

1.5，采用每个信号通道的校准系数通过复乘法器对相应信号通道进行校准，完成通道均衡。

以简单的双通道信号为例，其通道校正前的幅相曲线如图2所示，图中两个通道的幅相特性存在明显差异。对其进行通道均衡：

第一个通道的信号为：

第二个通道的信号为：

其中，A₁为第一个通道信号的幅度，A₂为第二个通道信号的幅度，

为第一个通道信号的初相，

为第二个通道信号的初相，ω为信号频率，t为时间。

以第一个通道为参考通道，以上两个信号经过傅里叶变换后，提取峰值点处的幅度和相位，两者相除计算出校准系数：

将第二个信号乘以校准系数后，信号幅度相位就变得与第一通道的信号一致。通道校正后的幅相曲线如图3所示，可以看出，经过通道均衡后，两个通道的幅相特性完全一致。

步骤2，校正后的数字阵列雷达产生发射信号，并在空间形成发射数字波束，经空间目标反射后形成回波信号，校正后的数字阵列雷达接收回波信号并形成接收数字波束；

具体地，发射数字波束形成，目标小功率雷达体制为相控阵体制，N个波位的扫描，需要通过循环使用N个导向矢量来完成。发射数字波束形成的实质，就是对发射的多路信号进行加权运算，加权运算改变了各通道信号的幅度和相位，然后信号通过天线发射出来成为电磁波，在空间中完成矢量叠加，从而形成指定方向的波束。

具体地，参考图5，产生发射数字波束的过程为：

2.1，设定数字阵列雷达要进行N个波位的扫描，则需要N个发射导向矢量；

2.2，计算N个发射导向矢量：

(a)设参考阵元为第1个阵元，则回波信号到达第m个阵元相对于参考阵元的延时为：

上式中，m＝1,2,…,M，M为阵元总数；c为光速，d为阵元间距，θ为信号入射方向与天线法线方向的夹角；

参考图4，对于均匀线阵，其发射导向矢量a(θ)可以表示为:

式中，ω₀为射频信号中心频率，λ为射频信号中心波长；

(b)设来波方向角度分别为θ₁，θ₂，…，θ_N，对应得到N个发射导向矢量a(θ₁)，a(θ₂)，…，a(θ_N)，则由N个发射导向矢量构成的阵列流形矩阵为:

2.3，采用N个发射导向矢量对多路发射信号进行加权运算，再通过天线发射至空间，在空间中完成矢量叠加后，形成指定方向的发射数字波束。

接收数字波束形成，对于相控阵雷达，除信号发射时需要进行数字波束形成外，接收时也需要。接收数字波束形成与发射时大体相同，但存在两个差异。第一个差异：相比于发射数字波束形成，接收数字波束形成在加权运算后还要再进行求和运算，等效于发射数字波束形成过程中，电磁信号在空间中矢量叠加形成定向波束；第二个差异：为了测量出目标更精确的方位角，引入了比幅测角算法。比幅测角算法需要比较2个有交叠波束的目标幅值，所以加权求和时，需要同时使用2组导向矢量，进而同时产生了2路输出，通过比较这2路输出目标信号的幅值，可以得到更精确的目标方位角。如此以来，接收数字波束形成完成N个波位的扫描，就需要2组共2N个导向矢量。

具体地，参考图6，所述接收数字波束的形成过程为：

2.4，将N个波位的鉴幅曲线拟合成1阶分段函数，并将1阶分段函数的系数进行存储；

2.5，采用比幅测角法，一个波位对应2个导向矢量，获取2N个接收导向矢量；

其中，一个波位对应的2个导向矢量形成的波束中心角指向不同，且2个波束作用范围存在重叠；

2.6，采用2N个接收导向矢量对多路接收信号进行加权运算，再求和，得到接收数字波束；

其中，每个波位对应2路输出信号，将第n组2路输出信号的幅值差异带入对应鉴幅曲线，得到对应目标方位角：

式中，θ_n为第n个波位的目标方位角，n＝1,2,…,N；f(·)为鉴幅曲线函数，A₁为第n组中第1路输出信号幅值，A₂为第n组中第2路输出信号幅值。

本发明中，接收波束形成过程中的2N个接收导向矢量中的1个波位对应的两个导向矢量a(θ₁₁)和a(θ₁₂)中，θ₁₁＝θ₁-θ₀和θ₁₂＝θ₁+θ₀，θ₀为波束宽度的一半。

此外，为满足实时性要求，节省运算资源，避免不必要的实时演算，本发明波束形成所需要的导向矢量提前计算并存储，同时，将N个波位的鉴幅曲线拟合成1阶分段函数，并将1阶分段函数的系数进行存储，将其存储在雷达主机中，以保证实时性并降低算法复杂度。

步骤3，针对多个信号脉宽，采用快速傅里叶变换计算对应多组频域脉压系数并存储；选取与当前数字阵列雷达相匹配的一组频域脉压系数；采用该组频域脉压系数对接收数字波束进行频域脉冲压缩处理，得到脉压后的回波信号；

由于对于大点数的脉冲压缩，频域算法比时域算法具有更高效率，所以本发明在频域完成脉冲压缩，具体如图7所示。具体过程为：

3.1，对接收信号做一个k点傅里叶变换，使接收信号转换到频域，形成频域接收信号；

3.2，采用频域接收信号与频域脉压系数进行点乘，得到脉压后的频域接收信号；

3.3，将脉压后的频域接收信号做k点逆傅里叶变换，得到脉压后的时域接收信号，即脉压后的回波信号；

其中，频域脉压系数为提前计算并存储于雷达系统内，是将时域脉压系数进行傅里叶变换即得。

本发明中，为了实现多种模式的切换，需要在线更改脉冲重复时间(PRT)长度和信号脉宽，所以脉冲压缩模块是一个可变长度，可变系数的模块。在雷达工作时，根据不同的要求切换PRT长度和信号脉宽，脉冲压缩模块也随之变换处理长度和脉压系数，整个切换延迟不超过一个相干时间间隔的持续时间。

具体地，对于脉冲重复时间长度的变化，在频域脉冲压缩处理之前，先进行脉压系数选取，其具体过程为：

(a)设接收信号点数为k，则对应的傅里叶变换的点数为：

其中，ceil表示向+∞取整；

(b)从存储于雷达系统内的频域脉压系数中抽取l个频域脉压系数，得到抽取后的频域脉压系数，采用抽取后的频域脉压系数对接收信号进行频域脉冲压缩处理。

当改变信号脉宽时，需要更改脉压系数，为简化算法流程且保证模式实时切换，使用存储资源来换取运算时间，即将多组脉冲压缩系数预先存储在雷达主机中，需要使用时直接读取对应脉压系数。

步骤4，采用动目标检测法对脉压后的回波信号进行大点数多脉冲积累，提取含目标速度信息的回波信号；

由于民用安防雷达为低空、慢速、小功率雷达，其目标单脉冲回波极其微弱，且处于城市环境中时有很大的噪声及杂波，所以需要对脉冲压缩结果进行大点数的多脉冲积累后，才可以从噪声和杂波中提取目标回波，使用的具体方法为动目标检测(MTD)：

4.1，对脉压后的回波信号进行加窗处理，即将脉压后的回波信号的慢扫方向与切比雪夫窗函数做点乘，得到加窗后的回波信号；

4.2，使用窄带多普勒滤波器组对加窗后的回波信号进行动目标检测，得到含目标速度信息的回波信号；

其中，窄带多普勒滤波器组为一组相邻且部分重叠的滤波器组，其覆盖整个多普勒频率范围。

窄带多普勒滤波器组为L个相邻的多普勒滤波器组的实现是由L个输出的横向滤波器(L个脉冲和L-1根延迟线)，经过各脉冲不同的加权并求和后形成的。采用快速傅里叶变换(FFT)算法来完成MTD滤波器，本发明中，为保证运算结果的实时性，使用FFT完成MTD处理。

为了提高MTD后信号主副比(主瓣与副瓣的比值)，在进行动目标检测前，需要先对信号进行加窗处理，本实施例采用80dB的切比雪夫窗具有很好的效果。

步骤5，采用最大选择恒虚警检测法对含目标速度信息的回波信号进行检测，得到目标点迹。

在完成MTD以后，使用恒虚警检测(CFAR)完成雷达信号处理最后一个步骤，具体如图8所示。由于城市环境中具有很强的杂波，所以使用在边缘环境下可以获得良好的虚警控制能力的最大选择恒虚警检测法完成检测，最后将获得的目标点迹上报。具体过程为：

5.1，对于每个目标距离单元，在该目标距离单元的左侧和右侧分别选取D个距离单元作为左窗参考单元和右窗参考单元；D为正整数；同时，左窗参考单元、右窗参考单元分别与目标距离单元相隔C个保护单元；C为正整数；

5.2，分别计算左窗参考单元和右窗参考单元的平均值，并选取两者中较大值作为候选值，再将候选值乘以预设的门限因子，得到检测门限；

5.3，通过检测门限对含目标速度信息的回波信号中的所有待检测点进行判决，输出检测结果，得到目标点迹；

其中，V_i表示第i个待检测点的幅度，y_i为第i个待检测点的最大选择恒虚警检测的输出，G为检测门限。

上式中，C表示保护单元的长度，D表示窗长，T表示门限因子，max表示选大函数。

本发明先通过目标雷达校正通道的耦合天线，测量并计算出各通道收发的校正因子，完成阵列通道均衡；然后将发射脉冲做发射数字波束形成后送出；最后将接收到的信号进行接收数字波束形成、脉冲压缩、动目标检测和恒虚警检测，实现了目标的实时、准确识别。

虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种基于低成本安防雷达的信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，选取低成本安防雷达为数字阵列雷达，对数字阵列雷达的所有信号通道进行通道均衡，使每个信号通道的幅度和相位相同，得到校正后的数字阵列雷达；

步骤2，校正后的数字阵列雷达产生发射信号，并在空间形成发射数字波束，经空间目标反射后形成回波信号，校正后的数字阵列雷达接收回波信号并形成接收数字波束；

步骤3，针对多个信号脉宽，采用快速傅里叶变换计算对应多组频域脉压系数并存储；选取与当前数字阵列雷达相匹配的一组频域脉压系数；采用该组频域脉压系数对接收数字波束进行频域脉冲压缩处理，得到脉压后的回波信号；

步骤4，采用动目标检测法对脉压后的回波信号进行大点数多脉冲积累，提取含目标速度信息的回波信号；

步骤5，采用最大选择恒虚警检测法对含目标速度信息的回波信号进行检测，得到目标点迹。

2.根据权利要求1所述的基于低成本安防雷达的信号处理方法，其特征在于，所述对数字阵列雷达的所有信号通道进行通道均衡，具体为：

1.1，数字阵列雷达生成校准信号，每个信号通道对校准信号进行采样，对应得到校准采样信号；

1.2，对每个信号通道的校准采样信号分别做离散傅里叶变换，得到对应频域信号；

1.3，从所有信号通道中选取一个作为参考通道，获取该参考通道频域信号峰值点处的幅度和相位作为基准值；

1.4，对于参考通道以外的信号通道，采用每个信号通道的频域信号峰值点处的幅度和相位分别除以对应基准值，得到每个信号通道的校准系数；

1.5，采用每个信号通道的校准系数通过复乘法器对相应信号通道进行校准，完成通道均衡。

3.根据权利要求1所述的基于低成本安防雷达的信号处理方法，其特征在于，所述产生发射数字波束的过程为：

2.1，设定数字阵列雷达要进行N个波位的扫描，则需要N个发射导向矢量；

2.2，计算N个发射导向矢量：

(a)设参考阵元为第1个阵元，则回波信号到达第m个阵元相对于参考阵元的延时为：

式中，m＝1，2，…，M，M为阵元总数；c为光速，d为阵元间距，θ为信号入射方向与天线法线方向的夹角；

则对于均匀线阵，其发射导向矢量a(θ)可以表示为：

式中，ω₀为射频信号中心频率，λ为射频信号中心波长；

(b)设来波方向角度分别为θ₁，θ₂，...，θ_N，对应得到N个导向矢量a(θ₁)，a(θ₂)，...，a(θ_N)，则由N个发射导向矢量构成的阵列流形矩阵为：

2.3，采用N个发射导向矢量对多路发射信号进行加权运算，再通过天线发射至空间，在空间中完成矢量叠加后，形成指定方向的发射数字波束。

4.根据权利要求3所述的基于低成本安防雷达的信号处理方法，其特征在于，所述接收数字波束的形成过程为：

2.4，将N个波位的鉴幅曲线拟合成1阶分段函数，并将1阶分段函数的系数进行存储；

2.5，采用比幅测角法，一个波位对应2个导向矢量，获取2N个接收导向矢量；

其中，一个波位对应的2个导向矢量形成的波束中心角指向不同，且2个波束作用范围存在重叠；

2.6，采用2N个接收导向矢量对多路接收信号进行加权运算，再求和，得到接收数字波束。

5.根据权利要求4所述的基于低成本安防雷达的信号处理方法，其特征在于，对于接收数字波束形成过程，每个波位对应2路输出信号，将第n组的2路输出信号的幅值差异带入对应鉴幅曲线，得到对应目标方位角：

式中，θ_n为第n个波位的目标方位角，n＝1，2，...，N；f(·)为鉴幅曲线函数，A₁为第n组中第1路输出信号幅值，A₂为第n组中第2路输出信号幅值。

6.根据权利要求1所述的基于低成本安防雷达的信号处理方法，其特征在于，所述采用该组脉压系数对接收数字波束进行频域脉冲压缩处理，具体为：

3.1，对接收信号做一个k点傅里叶变换，使接收信号转换到频域，形成频域接收信号；k为正整数；

3.2，采用频域接收信号与频域脉压系数进行点乘，得到脉压后的频域接收信号；

3.3，将脉压后的频域接收信号做k点逆傅里叶变换，得到脉压后的时域接收信号，即脉压后的回波信号；

其中，频域脉压系数为提前计算并存储于雷达系统内，是将时域脉压系数进行傅里叶变换即得。

7.根据权利要求6所述的基于低成本安防雷达的信号处理方法，其特征在于，对于脉冲重复时间长度变短时，在频域脉冲压缩处理之前，先进行脉压系数选取，其具体过程为：

(a)设接收信号点数为k，则对应的傅里叶变换的点数为：

其中，ceil表示向+∞取整；

(b)从存储于雷达系统内的频域脉压系数中抽取l个频域脉压系数，得到抽取后的频域脉压系数，采用抽取后的频域脉压系数对接收信号进行频域脉冲压缩处理。

8.根据权利要求1所述的基于低成本安防雷达的信号处理方法，其特征在于，所述采用动目标检测法对脉压后的回波信号进行大点数多脉冲积累，具体为：

4.1，对脉压后的回波信号进行加窗处理，即将脉压后的回波信号的慢扫方向与切比雪夫窗函数做点乘，得到加窗后的回波信号；

4.2，使用窄带多普勒滤波器组对加窗后的回波信号进行动目标检测，得到含目标速度信息的回波信号；

其中，窄带多普勒滤波器组为一组相邻且部分重叠的滤波器组，其覆盖整个多普勒频率范围。

9.根据权利要求1所述的基于低成本安防雷达的信号处理方法，其特征在于，所述采用最大选择恒虚警检测法对含目标速度信息的回波信号进行检测，具体为：

5.1，对于每个目标距离单元，在该目标距离单元的左侧和右侧分别选取D个距离单元作为左窗参考单元和右窗参考单元；D为正整数；同时，左窗参考单元和右窗参考单元分别与目标距离单元相隔C个保护单元；C为正整数；

5.2，分别计算左窗参考单元和右窗参考单元的平均值，并选取两者中较大值作为候选值，再将候选值乘以预设的门限因子，得到检测门限；

5.3，通过检测门限对含目标速度信息的回波信号中的所有待检测点进行判决，输出检测结果，得到目标点迹；

其中，V_i表示第i个待检测点的信号幅度，y_i为第i个待检测点的最大选择恒虚警检测的输出，G为检测门限。

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