CN112630763A - 一种多普勒雷达目标判定方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提出了一种多普勒雷达目标判定方法及系统,包括如下步骤:获取多普勒雷达的回波信号数据;根据获取的回波信号数据,获得多普勒累加数列A,多普勒累加数列A中的数据为多普勒数据每个距离向上的累加值;设定幅度阈值P,将数列A中的数据与幅度阈值P比较,获得比较结果;设置目标宽度阈值Q,比较结果中数列A中的数据大于幅度阈值P的连续个数大于目标宽度阈值Q,判定为有目标;否则,判定为无目标。本公开针对检测目标的回波数据从幅度与宽度两个维度上的判断,能够有效剔除虚假目标,提高目标判断的准确性,能够有效减少目标检测时虚假目标的影响。
Description
技术领域
本公开涉及雷达探测相关技术领域,具体的说,是涉及一种多普勒雷达目标判定方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息,并不必然构成在先技术。
多普勒雷达是一种利用多普勒效应来探测障碍物后运动目标的雷达,当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时,如遇到活动目标,回波的频率与发射波的频率出现频率差,称为多普勒频率。根据多普勒频率的大小,可测出目标对雷达的径向相对运动速度;根据发射脉冲和接收的时间差,可以测出目标的距离。发明人发现,由于杂波和干扰的存在,得到的回波中不可避免的存在虚假信息,总会有一定的虚警概率。
发明内容
本公开为了解决上述问题,提出了一种多普勒雷达目标判定方法及系统,通过对检测目标的检测数据从幅度与宽度两个维度上的判断,能够有效剔除虚假目标,提高目标判断的准确性,能够有效减少目标检测时虚假目标的影响。
为了实现上述目的,本公开采用如下技术方案:
一个或多个实施例提供了一种多普勒雷达目标判定方法,包括如下步骤:
获取多普勒雷达的回波信号数据;
根据获取的回波信号数据,获得多普勒累加数列A,多普勒累加数列A中的数据为多普勒数据每个距离向上的累加值;
设定幅度阈值P,将数列A中的数据与幅度阈值P比较,获得比较结果;
设置目标宽度阈值Q,比较结果中数列A中的数据大于幅度阈值P的连续个数大于目标宽度阈值Q,判定为有目标;否则,判定为无目标。
一个或多个实施例提供了一种多普勒雷达目标判定系统,包括依次连接的收发天线、射频模块、数据采集卡或示波器以及处理器,所述处理器接收到数据采集卡或示波器采集的回波信号数据后,处理器执上述的一种多普勒雷达目标判定方法,对回波信号进行处理,获得目标判断结果。
一个或多个实施例提供了一种多普勒雷达目标判定系统,包括:
获取模块:被配置为用于获取多普勒雷达的回波信号数据;
检测数列构建模块:被配置为用于根据获取的回波信号数据,获得多普勒累加数列A,多普勒累加数列A中的数据为多普勒数据每个距离向上的累加值;
幅度比较模块:被配置为用于设定幅度阈值P,将数列A中的数据与幅度阈值P比较,获得比较结果;
宽度比较模块:被配置为用于设置目标宽度阈值Q,比较结果中数列A中的数据大于幅度阈值P的连续个数大于目标宽度阈值Q,判定为有目标;否则,
判定为无目标。
一种电子设备,其特征是,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成上述方法所述的步骤。
一种计算机可读存储介质,其特征是,用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,完成上述方法所述的步骤。
与现有技术相比,本公开的有益效果为:
本公开针对检测目标的回波数据从幅度与宽度两个维度上的判断,能够有效剔除虚假目标,提高目标判断的准确性,能够有效减少目标检测时虚假目标的影响。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的限定。
图1是本公开实施例1的方法流程图;
图2是本公开实施例1的示例中根据回波信号获得的累加数列A;
图3是本公开实施例1的示例中进行幅度比较后的结果;
图4是本公开实施例1的示例中进行宽度比较后的结果。
具体实施方式:
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。
实施例1
在一个或多个实施方式中公开的技术方案中,如图1所示,一种多普勒雷达目标判定方法,包括如下步骤:
步骤1、获取多普勒雷达的回波信号数据;
步骤2、根据获取的回波信号数据,获得多普勒累加数列A,多普勒累加数列A中的数据为多普勒数据每个距离向上的累加值;
步骤3、设定幅度阈值P,将数列A中的数据与幅度阈值P比较,获得比较结果;
步骤4、设置目标宽度阈值Q,比较结果中数列A中的数据大于幅度阈值P的连续个数大于目标宽度阈值Q,判定为有目标;否则,判定为无目标。
本实施例针对检测目标的回波数据从幅度与宽度两个维度上的判断,能够有效剔除虚假目标,提高目标判断的准确性,能够有效减少目标检测时虚假目标的影响。
步骤1中,通过多普勒雷达发射固定频率的脉冲波,对目标区域进行探测,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。
步骤2中,根据获取的回波信号数据,获得多普勒累加数列A的方法,包括如下步骤:
步骤21、对获取的回波信号数据,进行距离向傅立叶变换(FFT)得到频域矩阵数据,即为多普勒图谱;
步骤22、对频域矩阵数据进行多普勒滤波;
步骤23、对滤波后的数据在同一距离向上进行累加,获得多普勒累加数列A。
步骤21中对回波数据的距离向傅立叶变换(FFT)处理是将时域信号转换为频域信号,可进行窗函数处理,也可不进行窗函数处理,可选的,本实施例中采用的FFT点数为1024。
步骤3中,设定幅度阈值P,将数列A中的数据与幅度阈值P比较,获得比较结果;其中,幅度阈值P可以根据目标的幅度设置,可以设置为5-15,优选的,可以设置为10。其中,目标的幅度就是被测目标的频域幅度值,单位可以是幅度值伏特(V),也可以是功率值毫瓦(mw)或者dbm。
可选的,比较结果可以采用建立新序列的方法,具体的,可以如下:
将数列A中的数据与幅度阈值P比较,将数列A中大于幅度阈值的赋值为x1,将数列A中不大于幅度阈值的赋值为x2,x1不等于x2,赋值后设置在数列A中对应数据的位置,形成新的数列B。
数列A中大于幅度阈值的赋值为x1,具体的,可以赋值为任意数值,可以设置为非零数,如可以设置为1。
将数列A中不大于幅度阈值的赋值为x2,具体的,赋值为与x1不同的数,可以设置零,也可以设置其他数值。
步骤4中,设置目标宽度阈值Q,可以根据判断精度设置,优选的,本实施例中设置为5。
为了说明本实施例方法的效果,进行了实验,如图2-4所示,在规定区域内,确定只有一个运动目标的条件下进行试验,进行了回波数据的采集,如图2所示,为获得的累加数列A,图2中横坐标为频率或距离,纵坐标为幅度或功率;如图3所示,为幅度比较后的结果,本实施例中比较后将大于幅度阈值的数列值赋值为1,图中有两个区段出现了大于阈值的数据。如图4所示,为宽度比较后的数列,通过宽度比较后,去除宽度较窄的数据,剔除了无效的干扰杂波,保留了有效数据,说明本实施例的方法有效去除了杂波的影响,目标判断准确。
实施例2
本实施例提供一种多普勒雷达目标判定系统,包括依次连接的收发天线、射频模块、数据采集卡或示波器以及处理器,所述处理器接收到数据采集卡或示波器采集的回波信号数据后,处理器执行实施例1所述的一种多普勒雷达目标判定方法,对回波信号进行处理,获得目标判断结果。
本实施例中,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。
实施例3
本实施例提供一种多普勒雷达目标判定系统,包括:
获取模块:被配置为用于获取多普勒雷达的回波信号数据;
检测数列构建模块:被配置为用于根据获取的回波信号数据,获得多普勒累加数列A,多普勒累加数列A中的数据为多普勒数据每个距离向上的累加值;
幅度比较模块:被配置为用于设定幅度阈值P,将数列A中的数据与幅度阈值P比较,获得比较结果;
宽度比较模块:被配置为用于设置目标宽度阈值Q,比较结果中数列A中的数据大于幅度阈值P的连续个数大于目标宽度阈值Q,判定为有目标;否则,判定为无目标。
进一步的技术方案,检测数列构建模块包括:
傅立叶变换模块:被配置为用于对获取的回波信号数据,进行距离向傅立叶变换得到频域矩阵数据;
滤波模块:被配置为用于对频域矩阵数据进行多普勒滤波;
累加模块:被配置为用于对滤波后的数据在同一距离向上进行累加,获得多普勒累加数列A。
实施例4
本实施例提供一种电子设备,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成实施例1的方法所述的步骤。
实施例5
本实施例提供一种计算机可读存储介质,用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,完成实施例1的方法所述的步骤。
本公开所提出的电子设备可以是移动终端以及非移动终端,非移动终端包括台式计算机,移动终端包括智能手机(Smart Phone,如Android手机、IOS手机等)、智能眼镜、智能手表、智能手环、平板电脑、笔记本电脑、个人数字助理等可以进行无线通信的移动互联网设备。
应理解,在本公开中,该处理器可以是中央处理单元CPU,该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC,现成可编程门阵列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。
该存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如,存储器还可以存储设备类型的信息。
在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本公开所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。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即算法步骤,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公开的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本公开所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其他的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能的划分,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。另外一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或者直接耦合或者通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性、机械或其它的形式。
所述功能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存储介质中。基于这样的理解,本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,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)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已,并不用于限制本公开,对于本领域的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述,但并非对本公开保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本公开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公开的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种多普勒雷达目标判定方法,其特征是,包括如下步骤:
获取多普勒雷达的回波信号数据;
根据获取的回波信号数据,获得多普勒累加数列A,多普勒累加数列A中的数据为多普勒数据每个距离向上的累加值;
设定幅度阈值P,将数列A中的数据与幅度阈值P比较,获得比较结果;
设置目标宽度阈值Q,比较结果中数列A中的数据大于幅度阈值P的连续个数大于目标宽度阈值Q,判定为有目标;否则,判定为无目标。
2.如权利要求1所述的一种多普勒雷达目标判定方法,其特征是:根据获取的回波信号数据,获得多普勒累加数列A的方法,包括如下步骤:
对获取的回波信号数据,进行距离向傅立叶变换得到频域矩阵数据;
对频域矩阵数据进行多普勒滤波;
对滤波后的数据在同一距离向上进行累加,获得多普勒累加数列A。
3.如权利要求2所述的一种多普勒雷达目标判定方法,其特征是:对回波数据的距离向傅立叶变换处理时,进行窗函数处理。
4.如权利要求1所述的一种多普勒雷达目标判定方法,其特征是:将数列A中的数据与幅度阈值P比较,将数列A中大于幅度阈值和不大于幅度阈值分别赋值,形成新的数列B。
5.如权利要求1所述的一种多普勒雷达目标判定方法,其特征是:将数列A中大于幅度阈值的赋值为非零数,将数列A中不大于幅度阈值的赋值为零。
6.一种多普勒雷达目标判定系统,其特征是:包括依次连接的收发天线、射频模块、数据采集卡或示波器以及处理器,所述处理器接收到数据采集卡或示波器采集的回波信号数据后,处理器执行权利要求1-5任一项所述的一种多普勒雷达目标判定方法,对回波信号进行处理,获得目标判断结果。
7.一种多普勒雷达目标判定系统,其特征是,包括:
获取模块:被配置为用于获取多普勒雷达的回波信号数据;
检测数列构建模块:被配置为用于根据获取的回波信号数据,获得多普勒累加数列A,多普勒累加数列A中的数据为多普勒数据每个距离向上的累加值;
幅度比较模块:被配置为用于设定幅度阈值P,将数列A中的数据与幅度阈值P比较,获得比较结果;
宽度比较模块:被配置为用于设置目标宽度阈值Q,比较结果中数列A中的数据大于幅度阈值P的连续个数大于目标宽度阈值Q,判定为有目标;否则,判定为无目标。
8.如权利要求7所述的一种多普勒雷达目标判定系统,其特征是:检测数列构建模块包括:
傅立叶变换模块:被配置为用于对获取的回波信号数据,进行距离向傅立叶变换得到频域矩阵数据;
滤波模块:被配置为用于对频域矩阵数据进行多普勒滤波;
累加模块:被配置为用于对滤波后的数据在同一距离向上进行累加,获得多普勒累加数列A。
9.一种电子设备,其特征是,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成权利要求1-5任一项方法所述的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征是,用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,完成权利要求1-5任一项方法所述的步骤。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210409 |
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