CN112630740B - 密集多目标的分辨方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于雷达信号处理技术领域，提供了一种密集多目标的分辨方法及装置，该方法包括：采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离，连续电磁波采用伪码调节相位；对距离不同的目标进行区分，得到每个距离门内的回波信号；对每个距离门内的回波信号采用时频分辨方法进行处理，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度。本发明通过在距离维通过距离门相关处理来区分距离不同的目标，在速度维通过时频处理的方法区分距离接近速度不同的目标，实现高射频弹丸群目标的有效分离，解决了传统方法技术上难以实现的缺陷。

Description

密集多目标的分辨方法及装置

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种密集多目标的分辨方法及装置。

背景技术

密集多目标中相邻两目标之间的距离、速度、角度差别很小，且目标众多，密集多目标在空间中呈现为时间、距离、速度接近且分布密集，回波上表现为信号的叠加，现有技术难以分辨。在高射速弹丸速度测量、战斗部动爆测量等场景中，会在空间瞬间出现大量密集多目标，需要进行有效的密集多目标分辨。然而，现有研究基于密集多目标无法有效分辨的假定，主要研究密集多目标存在性检测、目标数目估计等问题，无法对密集多目标进行分辨。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种密集多目标的分辨方法及装置，旨在解决现有技术中无法对密集多目标进行分辨的问题。

为实现上述目的，本发明实施例的第一方面提供了一种密集多目标的分辨方法，包括：

采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离，所述连续电磁波采用伪码调节相位；

对距离不同的目标进行区分，得到每个距离门内的回波信号；

对每个距离门内的回波信号采用时频分辨方法进行处理，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度，实现对目标的三维分辨。

作为本申请另一实施例，所述采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离，包括：

根据相邻距离门处的电磁波信号幅度比值，确定距离门位置的修正参数；

根据所述修正参数、伪随机码元宽度以及光的速度，计算雷达与目标之间的距离。

作为本申请另一实施例，所述根据相邻距离门处的电磁波信号幅度比值，确定距离门位置的修正参数，包括：

根据

确定距离门位置的修正参数；

其中，η表示距离门位置的修正参数，W_j表示距离门j处的电磁波信号幅度，W_j+1表示距离门(j+1)处的输出信号幅度。

作为本申请另一实施例，所述根据所述修正参数、伪随机码元宽度以及光的速度，计算雷达与目标之间的距离，包括：

根据

计算雷达与目标之间的距离；

其中，R表示雷达与目标之间的距离，c表示光的速度，Δ表示伪随机码元宽度，r表示目标的准确距离门位置，r＝j+1-η。

作为本申请另一实施例，在所述采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离之前，还包括：

根据伪码测距方式中采用的伪随机编码的参数，确定距离门的宽度、距离门之间的间距以及距离门的测距范围。

作为本申请另一实施例，距离门的宽度的确定方法包括：

根据

确定距离门的宽度；

其中，R₀表示距离门的宽度，f_code表示码钟频率，v₀表示弹丸的速度，t_s表示发射两弹丸之间的时间间隔；

距离门的测距范围的确定方法包括：

根据R_range＝R₀*P确定距离门的测距范围；

其中，R_range表示距离门的测距范围，P表示伪随机码码长。

作为本申请另一实施例，所述对每个距离门内的回波信号采用时频分辨方法进行处理，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度，包括：

确定窗函数、窗函数的宽度以及窗滑动步长；

根据所述窗函数、所述窗函数的宽度以及所述窗滑动步长对每个距离门内的回波信号加窗；

依次对每个窗内的回波信号进行短时傅里叶变换，得到所述每个窗内的回波信号的频率；

通过所述窗函数在时间上的平移，并根据所述每个回波信号的频率，得到每个距离门内的回波信号的频率；

对所述每个距离门内的回波信号的频率进行分析，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度。

作为本申请另一实施例，所述确定窗函数、窗函数的宽度以及窗滑动步长，包括：

确定窗函数为布莱克曼哈里斯窗；

根据

确定窗函数的宽度；其中，N表示窗函数的宽度，T_st表示回波的局部平稳时间，T_s表示采样周期；

根据P≤T₀确定窗滑动步长；其中，P表示窗滑动步长，T₀表示时间精度。

作为本申请另一实施例，所述对所述每个距离门内的回波信号的频率进行分析，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度，包括：

对所述每个距离门内的回波信号的频率进行分析，得到每个目标的时间和频率；

对每个目标的频率进行分析，得到每个目标的速度。

本发明实施例的第二方面提供了一种密集多目标的分辨装置，包括：

距离测算模块，用于采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离，所述连续电磁波采用伪码调节相位；

距离门划分模块，用于对距离不同的目标进行区分，得到每个距离门内的回波信号；

时频分辨模块，用于对每个距离门内的回波信号采用时频分辨方法进行处理，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度，实现对目标的三维分辨。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：与现有技术相比，本发明通过在距离维通过距离门相关处理来区分距离不同的目标，在速度维通过时频处理的方法区分距离接近速度不同的目标，即采用基于伪码测距的距离—时频三维分辨的方法可以实现高射频弹丸群目标的有效分离，解决了传统方法技术上难以实现的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的密集多目标的分辨方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例提供的连续电磁波采用伪码调节相位后的功率谱的示意图；

图3(1)是本发明实施例提供的实测的十发步枪弹丸在第四距离门内I路回波信号的时域波形的示意图；

图3(2)是本发明实施例提供的实测的十发步枪弹丸在第四距离门内Q路回波信号的时域波形的示意图；

图4是本发明实施例提供的回波信号时间速度图的示例图；

图5是本发明实施例提供的密集多目标的分辨装置的示意图；

图6是本发明实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本发明实施例提供的一种密集多目标的分辨方法的实现流程示意图，详述如下。

步骤101，采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离，所述连续电磁波采用伪码调节相位。

伪码测距通过测量伪码收发信号之间的时延来测量目标距离。雷达发射的的是连续的电磁波，连续波测距的方法有：侧音测距法、伪码测距法和码音混合法。其中，侧音测距是通过测量一个已知频率的正弦波收发信号的相位延迟来测定距离。侧音测距的优点是信号容易产生、距离分辨力高、带宽小、信号捕获时间短、操作简单以及易于维护。但侧音测距的最大作用距离较小、解模糊能力差且抗干扰能力差。连续波雷达为了实现测距功能，必须对发射信号进行调制，常用的调制方法有线性调频、伪随机码调相等，考虑到测速精度和作用距离等情况，高射频初速测量雷达选用伪码调相进行测距。因此雷达发射的连续电磁波采用伪码调节相位。

伪码即伪随机码，连续电磁波采用伪码调节相位后的功率谱如图2所示，伪随机编码序列重复频率为f_p，

P表示伪随机码码长，Δ表示伪随机码元宽度。

伪码测距具有解模糊能力强、作用距离远的优点，但其捕获时间长，测量精度较差。如果连续电磁波发射和接收的时间间隔t满足t≤nT，则距离模糊被消除，T表示伪随机码的重复周期。因此，其最大无模糊距离为：

c表示光的速度。

为了实现精确测距，可以采用距离门插值解算的方法提高测距精度。可选的，本步骤中采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离，可以包括：

根据相邻距离门处的电磁波信号幅度比值，确定距离门位置的修正参数；

根据所述修正参数、伪随机码元宽度以及光的速度，计算雷达与目标之间的距离。

可选的，当距离门j和距离门(j+1)之间有同一目标出现后，在对目标距离进行解算时，根据相邻距离门处的电磁波信号幅度比值，确定距离门位置的修正参数时，可以包括：

根据

确定距离门位置的修正参数；

其中，η表示距离门位置的修正参数，W_j表示距离门j处的电磁波信号幅度，W_j+1表示距离门(j+1)处的输出信号幅度。

因此，根据所述修正参数、伪随机码元宽度以及光的速度，计算雷达与目标之间的距离，可以包括：

根据

计算雷达与目标之间的距离；

其中，R表示雷达与目标之间的距离，c表示光的速度，Δ表示伪随机码元宽度，r表示目标的准确距离门位置，r＝j+1-η。

在本实施例中进行目标的准确测距时，伪随机编码的参数选取跟下面几个方面有关：码钟的频率决定了距离分辨能力，码钟和码长决定了伪随机编码的重复周期，也就决定了雷达的无模糊作用距离。作用距离与码元宽度成正比，随着距离的增大，无模糊测距的码元宽度也要增加，导致码捕获时间加长，这样严重降低了采样频率。因此可以根据伪码测距方式中采用的伪随机编码的参数，确定距离门的宽度、距离门之间的间距以及距离门的测距范围。

可选的，距离门的宽度的确定方法包括：

根据

确定距离门的宽度；

距离门宽度R₀应与弹丸发射间隔时间t_s内的飞行距离相近，由于弹丸的初速度往往有散布，所以距离门宽度不能大于发射间隔内弹丸飞行距离的2倍，即距离门内不能同时含有两发弹丸：v₀t_s≤R₀<2v₀t_s；其中，R₀表示距离门的宽度，f_code表示码钟频率，v₀表示弹丸的速度，t_s表示发射两弹丸之间的时间间隔。

在本实施例中，可以选择R₀＝1.5v₀t_s。

对于距离门间隔，由于部分弹丸在采样时间内会穿越超过一个距离门单元，所以距离门之间应间隔一个到两个距离门单元，以避免一发弹丸在某一时刻位于两个距离门内。例如，当距离门间隔数为1的时候，距离门编号可以是1、3、5、7、…；当距离门间隔数为2的时候，进行接收解调及信号处理的距离门编号可以是1、4、7、10、…。

由于伪随机码的码长与距离门宽度分别与测距范围有关，则根据R_range＝R₀*P确定距离门的测距范围；其中，R_range表示距离门的测距范围，P表示伪随机码码长。测距范围根据弹丸实际情况确定，可以确保不出现距离模糊。

步骤102，对距离不同的目标进行区分，得到每个距离门内的回波信号。

采用空间划分的方法，将雷达波束的有效测量距离划分成多个距离区间，并合理选用采样间隔时间，使每个距离门内的目标个数与频率分辨率达到折中，这样再针对每一距离区间内的回波信号采用时频分辨方法，即可实现距离、时间、速度三维分辨。

步骤103，对每个距离门内的回波信号采用时频分辨方法进行处理，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度，实现对目标的三维分辨。

每个距离门内的高射频弹丸回波信号是一组典型的时变信号叠加，且持续时间有限。由于存在着一维速度模糊，采用传统傅里叶分析方法不能满足群目标分辨的需要，必须依靠时间—频率函数进行分析。

另外，考虑到多目标回波信号是非平稳信号，而短时傅里叶变换是处理非平稳信号的有力工具，且其运算速度相对较快。因此，本实施例中可以采用短时傅里叶变换的方法进行时频分析，实现高射频弹丸信号在时频域的分辨。

可选的，本步骤可以包括：

确定窗函数、窗函数的宽度以及窗滑动步长；

根据所述窗函数、所述窗函数的宽度以及所述窗滑动步长对每个距离门内的回波信号加窗；

依次对每个窗内的回波信号进行短时傅里叶变换，得到所述每个窗内的回波信号的频率；

通过所述窗函数在时间上的平移，并根据所述每个回波信号的频率，得到每个距离门内的回波信号的频率；

对所述每个距离门内的回波信号的频率进行分析，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度。

需要说明的是，短时离散傅里叶变换的公式：

式中，g^*(n)表示窗函数，S(n,k)表示离散傅里叶变换后的信号，x(m)表示输入信号，m表示频率点，m＝0,1,…,N-1，N表示窗函数宽度；

离散的形式是连续的一种采样方式。

目前，常用的窗函数有矩形窗(Rectangular窗)、汉宁窗(Hanning窗)、汉明窗(Hamming窗)、布莱克曼哈里斯窗(Blackman-harris窗)等。矩形窗是其他窗函数的基础，具有最窄的主瓣宽度，最高的频率分辨率。但由于其具有较高的旁瓣峰值和较慢的旁瓣谱峰衰减速率容易带来频谱泄露。其余三种窗都是广义余弦窗，与矩形窗的优缺点正好相反：旁瓣小、衰减快、能量集中；主瓣宽、频率分辨率低。因此，最佳的窗函数应该具有最小的旁瓣峰值、最窄的主瓣宽度及最大的旁瓣峰值衰减速率。因此，不同信号应当根据不同时频分辨率的要求选择最合适的窗函数。

在本实施例中，为了减少信息丢失，选用主瓣宽，能量集中，旁瓣低，旁瓣衰减快的布莱克曼哈里斯窗作为窗函数。

由于不同的窗函数对STFT的时频分辨率的影响不同。最佳的窗函数类型确定之后，其时频分辨率还跟该窗函数的宽度有关系。窗函数宽度N越大，其频率分辨率越高，一旦超过回波局部平稳时间那么就失去了STFT的意义。因此，要在局部平稳时间内尽量取较大的值，提高频率分辨率。

可选的，根据

确定窗函数的宽度；其中，N表示窗函数的宽度，T_st表示回波的局部平稳时间，T_s表示采样周期。

窗滑动步长P与时间精度T₀有关。窗滑动步长增大，运算量下降，时间精度无法保证。因此窗滑动步长P的选取应满足：P≤T₀。但窗滑动步长不宜选的过小，否则会增加计算量，不利于实时处理。

可选的，在对所述每个距离门内的回波信号的频率进行分析，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度时，可以包括：

对所述每个距离门内的回波信号的频率进行分析，得到每个目标的时间和频率；

对每个目标的频率进行分析，得到每个目标的速度。

在一实施例中，如图3(1)和图3(2)所示，为实测的十发步枪弹丸在第四距离门内回波信号的时域波形，分为I、Q两路采集，图中横坐标为采样时间，纵坐标为信号幅度，从图中很难得出有多少发弹丸，也无法获得每发弹丸的时间和频率信息，从而无法进行后续的数据处理。在对回拨数据采样时频分辨方法进行处理后，获得时频分布的结果。根据测速的精度要求，参数选择如下：窗函数类型选择布莱克曼哈里斯窗；采样周期T_s＝1μs；局部平稳时间T_st＝10ms，因此选择窗函数宽度N＝4096；滑动步长P＝2ms。得到如图4所示的回波信号时间速度图，横轴表示速度(m/s)，纵轴表示时间(s)，谱线明亮程度代表信号幅度值的大小，越亮表示幅度越大。图中10条明亮的斜线为10发弹丸穿过该距离门的轨迹。相比较于图3可以清晰的区分出10发弹丸先后经过距离门，但同时回波信号也存在较强的噪声，无法准确获得每发弹丸对应弹迹点的时间和速度，必须进行降噪处理。

上述密集多目标的分辨方法，通过采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离，所述连续电磁波采用伪码调节相位；对距离不同的目标进行区分，得到每个距离门内的回波信号；对每个距离门内的回波信号采用时频分辨方法进行处理，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度，实现对目标的三维分辨。本发明通过在距离维通过距离门相关处理来区分距离不同的目标，在速度维通过时频处理的方法区分距离接近速度不同的目标，即采用基于伪码测距的距离—时频三维分辨的方法可以实现高射频弹丸群目标的有效分离，解决了传统方法技术上难以实现的缺陷。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文实施例所述的密集多目标的分辨方法，图5示出了本发明实施例提供的密集多目标的分辨装置的示例图。如图5所示，该装置可以包括：距离测算模块501、距离门划分模块502和时频分辨模块503。

距离测算模块501，用于采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离，所述连续电磁波采用伪码调节相位；

距离门划分模块502，用于对距离不同的目标进行区分，得到每个距离门内的回波信号；

时频分辨模块503，用于对每个距离门内的回波信号采用时频分辨方法进行处理，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度，实现对目标的三维分辨。

可选的，所述距离测算模块501采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离时，可以用于：

根据相邻距离门处的电磁波信号幅度比值，确定距离门位置的修正参数；

根据所述修正参数、伪随机码元宽度以及光的速度，计算雷达与目标之间的距离。

可选的，所述距离测算模块501根据相邻距离门处的电磁波信号幅度比值，确定距离门位置的修正参数时，可以用于：

根据

确定距离门位置的修正参数；

其中，η表示距离门位置的修正参数，W_j表示距离门j处的电磁波信号幅度，W_j+1表示距离门(j+1)处的输出信号幅度。

可选的，所述距离测算模块501根据所述修正参数、伪随机码元宽度以及光的速度，计算雷达与目标之间的距离时，可以用于：

根据

计算雷达与目标之间的距离；

其中，R表示雷达与目标之间的距离，c表示光的速度，Δ表示伪随机码元宽度，r表示目标的准确距离门位置，r＝j+1-η。

可选的，所述距离测算模块501还用于：

根据伪码测距方式中采用的伪随机编码的参数，确定距离门的宽度、距离门之间的间距以及距离门的测距范围。

可选的，所述距离测算模块501，用于：

根据

确定距离门的宽度；

其中，R₀表示距离门的宽度，f_code表示码钟频率，v₀表示弹丸的速度，t_s表示发射两弹丸之间的时间间隔；

可选的，所述距离测算模块501，用于：根据R_range＝R₀*P确定距离门的测距范围；

其中，R_range表示距离门的测距范围，P表示伪随机码码长。

可选的，所述时频分辨模块503对每个距离门内的回波信号采用时频分辨方法进行处理，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度时，可以用于：

确定窗函数、窗函数的宽度以及窗滑动步长；

根据所述窗函数、所述窗函数的宽度以及所述窗滑动步长对每个距离门内的回波信号加窗；

依次对每个窗内的回波信号进行短时傅里叶变换，得到所述每个窗内的回波信号的频率；

通过所述窗函数在时间上的平移，并根据所述每个回波信号的频率，得到每个距离门内的回波信号的频率；

对所述每个距离门内的回波信号的频率进行分析，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度。

可选的，所述时频分辨模块503确定窗函数、窗函数的宽度以及窗滑动步长时，可以用于：

确定窗函数为布莱克曼哈里斯窗；

根据

确定窗函数的宽度；其中，N表示窗函数的宽度，T_st表示回波的局部平稳时间，T_s表示采样周期；

根据P≤T₀确定窗滑动步长；其中，P表示窗滑动步长，T₀表示时间精度。

可选的，所述时频分辨模块503对所述每个距离门内的回波信号的频率进行分析，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度时，可以用于：

对所述每个距离门内的回波信号的频率进行分析，得到每个目标的时间和频率；

对每个目标的频率进行分析，得到每个目标的速度。

上述密集多目标的分辨装置，通过采用伪码测距方式，距离测算模块根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离；距离门划分模块对距离不同的目标进行区分，得到每个距离门内的回波信号；时频分辨模块对每个距离门内的回波信号采用时频分辨方法进行处理，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度，实现对目标的三维分辨。本发明通过在距离维通过距离门相关处理来区分距离不同的目标，在速度维通过时频处理的方法区分距离接近速度不同的目标，即采用基于伪码测距的距离—时频三维分辨的方法可以实现高射频弹丸群目标的有效分离，解决了传统方法技术上难以实现的缺陷。

图6是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图6所示，该实施例的终端设备600包括：处理器601、存储器602以及存储在所述存储器602中并可在所述处理器601上运行的计算机程序603，例如密集多目标的分辨程序。所述处理器601执行所述计算机程序603时实现上述密集多目标的分辨方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至103，所述处理器601执行所述计算机程序603时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图5所示模块501至503的功能。

示例性的，所述计算机程序603可以被分割成一个或多个程序模块，所述一个或者多个程序模块被存储在所述存储器602中，并由所述处理器601执行，以完成本发明。所述一个或多个程序模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序603在所述密集多目标的分辨装置或者终端设备600中的执行过程。例如，所述计算机程序603可以被分割成距离测算模块501、距离门划分模块502和时频分辨模块503，各模块具体功能如图5所示，在此不再一一赘述。

所述终端设备600可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器601、存储器602。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备600的示例，并不构成对终端设备600的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器601可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器602可以是所述终端设备600的内部存储单元，例如终端设备600的硬盘或内存。所述存储器602也可以是所述终端设备600的外部存储设备，例如所述终端设备600上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器602还可以既包括所述终端设备600的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器602用于存储所述计算机程序以及所述终端设备600所需的其他程序和数据。所述存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种密集多目标的分辨方法，其特征在于，包括：

采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离，所述连续电磁波采用伪码调节相位；

对距离不同的目标进行区分，得到每个距离门内的回波信号；

通过短时傅里叶变换对每个距离门内的回波信号采用时频分辨方法进行处理，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度，实现对目标的三维分辨；其中，短时傅里叶变换的窗函数为布莱克曼哈里斯窗，且窗函数的宽度根据

确定，N为窗函数的宽度，T_ST为回波的局部平稳时间，T_S为采样周期；窗函数的滑动步长根据P≤T₀确定，P表示窗滑动步长，T₀表示时间精度；距离门的宽度根据

确定，R₀表示距离门的宽度，f_code表示码钟频率，v₀表示弹丸的速度，t_s表示发射两弹丸之间的时间间隔，c为光速；距离门的测距范围根据R_range＝R₀*P确定，R_range表示距离门的测距范围，P表示伪随机码码长；距离门之间的间距为一个到两个距离门单元。

2.如权利要求1所述的密集多目标的分辨方法，其特征在于，所述采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离，包括：

根据相邻距离门处的电磁波信号幅度比值，确定距离门位置的修正参数；

根据所述修正参数、伪随机码元宽度以及光的速度，计算雷达与目标之间的距离。

3.如权利要求2所述的密集多目标的分辨方法，其特征在于，所述根据相邻距离门处的电磁波信号幅度比值，确定距离门位置的修正参数，包括：

根据

确定距离门位置的修正参数；

其中，η表示距离门位置的修正参数，W_j表示距离门j处的电磁波信号幅度，W_j+1表示距离门(j+1)处的输出信号幅度。

4.如权利要求3所述的密集多目标的分辨方法，其特征在于，所述根据所述修正参数、伪随机码元宽度以及光的速度，计算雷达与目标之间的距离，包括：

根据

计算雷达与目标之间的距离；

其中，R表示雷达与目标之间的距离，c表示光的速度，Δ表示伪随机码元宽度，r表示目标的准确距离门位置，r＝j+1-η。

5.如权利要求1-4中任一项所述的密集多目标的分辨方法，其特征在于，所述通过短时傅里叶变换对每个距离门内的回波信号采用时频分辨方法进行处理，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度，包括：

确定窗函数、窗函数的宽度以及窗滑动步长；

根据所述窗函数、所述窗函数的宽度以及所述窗滑动步长对每个距离门内的回波信号加窗；

依次对每个窗内的回波信号进行短时傅里叶变换，得到所述每个窗内的回波信号的频率；

通过所述窗函数在时间上的平移，并根据所述每个回波信号的频率，得到每个距离门内的回波信号的频率；

对所述每个距离门内的回波信号的频率进行分析，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度。

6.如权利要求5所述的密集多目标的分辨方法，其特征在于，所述对所述每个距离门内的回波信号的频率进行分析，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度，包括：

对所述每个距离门内的回波信号的频率进行分析，得到每个目标的时间和频率；

对每个目标的频率进行分析，得到每个目标的速度。

7.一种密集多目标的分辨装置，其特征在于，包括：

距离测算模块，用于采用伪码测距方式，根据雷达发射的连续电磁波达到目标并反射回来的时间测量雷达与目标之间的距离，所述连续电磁波采用伪码调节相位；

距离门划分模块，用于对距离不同的目标进行区分，得到每个距离门内的回波信号；

时频分辨模块，用于通过短时傅里叶变换对每个距离门内的回波信号采用时频分辨方法进行处理，得到每个距离门内每个目标的距离、时间以及速度，实现对目标的三维分辨；其中，短时傅里叶变换的窗函数为布莱克曼哈里斯窗，且窗函数的宽度根据

确定，N为窗函数的宽度，T_ST为回波的局部平稳时间，T_S为采样周期；窗函数的滑动步长根据P≤T₀确定，P表示窗滑动步长，T₀表示时间精度；距离门的宽度根据

确定，R₀表示距离门的宽度，f_code表示码钟频率，v₀表示弹丸的速度，t_s表示发射两弹丸之间的时间间隔，c为光速；距离门的测距范围根据R_range＝R₀*P确定，R_range表示距离门的测距范围，P表示伪随机码码长；距离门之间的间距为一个到两个距离门单元。

Images