CN113687320B - 一种雷达回波的模拟方法、装置、终端设备和存储介质 - Google Patents

一种雷达回波的模拟方法、装置、终端设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请适用于雷达技术领域，提供了一种雷达回波的模拟方法、装置、终端设备和存储介质。其中，上述方法具体包括：确定目标对象的目标模拟速度；根据所述目标模拟速度，生成雷达的回波模拟信号，其中，所述回波模拟信号的第一个脉冲重复周期的回波数据与所述回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据之间的多普勒相位差为2π的整数倍。本申请的实施例能够使回波模拟信号中N个脉冲重复周期的回波数据的相位因子是一个完整的闭环，在循环播放回波数据时，便实现了回波多普勒因子的连续变化，从而可以模拟回波相位的线性变化，利用该回波模拟信号进行动目标检测可以有效提高目标检测的准确性。

Description

一种雷达回波的模拟方法、装置、终端设备和存储介质
技术领域
本申请属于雷达技术领域，尤其涉及一种雷达回波的模拟方法、装置、终端设备和存储介质。
背景技术
雷达回波模拟器在雷达研制、调试和性能测试中扮演着重要角色，根据模拟器的信号频段，一般可将模拟器分为射频模拟器和中频模拟器。在某些雷达的研制过程中，模拟器作为必需的工艺装备甚至独立的分系，被统纳入雷达研制计划。雷达回波模拟器一般集成有信号发生器，目前已有的一些信号发生器包括可提供44GHz I/Q调制能力的集成微波矢量信号发生器，其内部含有一个可提供2GHz射频调制带宽的宽带I/Q调制器，以及一个可灵活回放任意波形的80MHz带宽基带发生器，可满足航空、宽带通信、雷达等领域的设计、制造及测试应用需求。
目前的雷达回波模拟器可以通过MATLAB生成包含若干个连续的脉冲重复周期(Pulse Repetition Interval，PRI)的基带I\Q信号，并生成对应的回波模拟信号。由于雷达回波模拟器集成的信号发生器的内存有限，不可能无限存储回波模拟信号的回波数据，因此，一般仅会存储一个或多个相关处理时间(Coherent Processing Interval，CPI)的回波数据，其中每一个相关处理时间的回波数据包含一个或多个脉冲重复周期的回波数据。
对于采用滑窗-动目标检测(Moving-Target Detection，MTD)处理的雷达而言，进行动目标检测处理所需的回波数据远大于内存所存储的一个或多个相关处理时间内的回波数据，仅利用内存中存储的回波数据无法实现运动目标线性多普勒相位的模拟，因此，需要连续的多个脉冲重复周期的回波数据进行雷达回波模拟。但是，不同脉冲重复周期的回波数据的多普勒因子往往是不连续的，通过多普勒因子不连续的回波数据进行模拟时，线性变化误差极大，无法模拟出目标对象相位的线性变换。
发明内容
本申请实施例提供一种雷达回波的模拟方法、装置、终端设备和存储介质，可以使雷达的回波模拟信号的多普勒因子连续变化，从而模拟出目标对象相位的线性变换，提高动目标检测的准确性。
本申请实施例第一方面提供一种雷达回波的模拟方法，包括：
确定目标对象的目标模拟速度；
根据所述目标模拟速度，生成雷达的回波模拟信号，其中，所述回波模拟信号的第一个脉冲重复周期的回波数据与所述回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据之间的多普勒相位差为2π的整数倍。
本申请实施例第二方面提供的一种雷达回波的模拟装置，包括：
目标模拟速度确定单元，用于确定目标对象的目标模拟速度；
回波模拟信号生成单元，用于根据所述目标模拟速度，生成雷达的回波模拟信号，其中，所述回波模拟信号的第一个脉冲重复周期的回波数据与所述回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据之间的多普勒相位差为2π的整数倍。
本申请实施例第三方面提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本申请实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本申请实施例第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行时实现方法的步骤。
本申请实施方式中，通过确定目标对象的目标模拟速度，并根据目标模拟速度，生成雷达的回波模拟信号，其中，所生成的回波模拟信号的第一个脉冲重复周期的回波数据与回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据之间的多普勒相位差为2π的整数倍，使得回波模拟信号中N个脉冲重复周期的回波数据的相位因子是一个完整的闭环，在循环播放回波数据时，便实现了回波多普勒因子的连续变化，从而可以模拟回波相位的线性变化，利用该回波模拟信号进行动目标检测可以有效提高目标检测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种基于E8267D的雷达中频回波模拟器的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种基于E8267D的雷达射频回波模拟器的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的雷达回波模拟器的工作原理示意图；
图4是本申请实施例提供的一种雷达回波的模拟方法的实现流程示意图；
图5是本申请实施例提供的步骤S402的具体实现流程示意图；
图6是本申请实施例提供的基带I\Q波形示意图；
图7是本申请实施例提供的基带I\Q波形的幅度谱示意图；
图8是本申请实施例提供的单个脉冲重复周期的波形示意图；
图9是本申请实施例提供的回波的基带I\Q信号的波形示意图；
图10是本申请实施例提供的回波的基带I\Q信号的幅度谱示意图；
图11是本申请实施例提供的脉冲压缩结果的示意图；
图12是本申请实施例提供的进行划窗-动目标检测的检测结果的示意图；
图13是本申请实施例提供的一种雷达回波的模拟装置的结构示意图；
图14是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护。
雷达回波模拟器在雷达研制、调试和性能测试中扮演着重要角色，根据模拟器的信号频段，一般可将模拟器分为射频模拟器和中频模拟器。在某些雷达的研制过程中，模拟器作为必需的工艺装备甚至独立的分系，被统纳入雷达研制计划。
雷达回波模拟器一般集成有信号发生器，目前已有的一些信号发生器包括可提供44GHz I/Q调制能力的集成微波矢量信号发生器，其内部含有一个可提供2GHz射频调制带宽的宽带I/Q调制器，以及一个可灵活回放任意波形的80MHz带宽基带发生器，可满足航空、宽带通信、雷达等领域的设计、制造及测试应用需求。
E8267D就是一种可提供44GHz I/Q调制能力的集成微波矢量信号发生器，其输出信号载频范围250KHz～44GHz，既可以模拟中频回波，也可以模拟射频回波。利用E8267D进行雷达回波模拟时，回波延迟时间、多普勒频率、信号幅度等参数均可以手动控制或程序控制，能够模拟各种雷达信号、多目标回波信号和杂波信号。并且，其通用性强、输出信号精度高。
如图1和图2分别示出了一种基于E8267D的雷达中频回波模拟器的结构示意图和一种基于E8267D的雷达射频回波模拟器的结构示意图。其工作原理如图3所示，雷达回波模拟器可以包括调试计算机和E8267D，其中，调试计算机可以通过MATLAB生成包含若干个连续的脉冲重复周期的基带I\Q波形数据，接着，通过以太网线将波形数据加载到E8267D内存中，由E8267D获取用户对数据填装、采样率、输出模式、时间延迟、幅度大小等必要参数的相关配置，以及辅助信号(10MHz同步信号、触发脉冲等)之后，生成并输出所需的回波模拟信号(模拟中频信号或模拟射频信号)。
由于信号发生器的内存有限，不可能无限存储回波模拟信号的回波数据，因此，一般仅会存储一个或多个相关处理时间的回波数据，其中每一个相关处理时间的回波数据包含一个或多个脉冲重复周期的回波数据。
对于采用滑窗-动目标检测处理的雷达而言，进行动目标检测处理所需的回波数据远大于内存所存储的一个或多个相关处理时间内的回波数据，仅利用内存中存储的回波数据无法实现运动目标线性多普勒相位的模拟，因此，需要连续的多个脉冲重复周期的回波数据进行雷达回波模拟。但是，不同脉冲重复周期的回波数据的多普勒因子往往是不连续的，通过多普勒因子不连续的回波数据进行模拟时，线性变化误差极大，无法模拟出目标对象相位的线性变换。
为了说明本申请的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图4示出了本申请实施例提供的一种雷达回波的模拟方法的实现流程示意图，该方法可以应用于雷达回波模拟器或其他需进行雷达回波模拟的终端设备，可适用于需使雷达的回波模拟信号的多普勒因子连续变化，从而模拟出目标对象相位的线性变换，提高动目标检测的准确性的情形。
具体的，上述雷达回波的模拟方法可以包括以下步骤S401至步骤S402。
步骤S401，确定目标对象的目标模拟速度。
其中，目标模拟速度是指用于雷达回波模拟的目标对象与目标之间的相对径向速度。
在本申请的实施方式中，该目标模拟速度需要满足一定的条件。
具体的，假设雷达的发射信号为
其中，f0表示雷达的雷达发射载率；表示雷达的快时间；雷达的慢时间ts＝mTr，其中，在一个相关处理时间中回波数据对应的脉冲重复周期的周期序号m＝0,1,2……，M-1，M表示雷达的一个相关处理时间内的脉冲总数，Tr表示脉冲重复周期的周期长度；雷达的绝对时间/>u(t)表示发射信号的复包络；Tp表示脉冲时宽；j为复数。
当目标对象与雷达距离为R0时，假设在一个相关处理时间内雷达与目标对象之间的相对径向速度v保持恒定，则雷达与目标之间的瞬时距离为R(ts)＝R0-v×ts。
此时，雷达的回波信号可表示为：
其中，c为光速；多普勒频率a0表示回波模拟信号的回波幅度；/>表示回波模拟信号的初相。
因此，对回波信号进行混频和低通滤波后可以得到雷达的基带回波信号
其中，为目标对象的多普勒因子。
研究发现，当雷达与目标对象之间的相对径向速度保持恒定，其多普勒相位线性变化。虽然基带回波信号的多普勒相位是线性增加的，其多普勒因子却是周期变化的，只有保证多普勒因子在相邻两个脉冲重复周期的回波数据交接点处的连续性，就可利用有限的回波数据模拟多普勒相位连续变化的回波。
假设回波模拟信号的连续脉冲重复周期的周期总数为N，即回波模拟信号包含连续N个脉冲重复周期的回波数据，则回波模拟信号的第一个脉冲重复周期的回波数据的多普勒因子为回波模拟信号的第N个脉冲重复周期的回波数据的多普勒因子为/>相应的，回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据，即第N+1个脉冲重复周期的回波数据的多普勒因子为
基于此，回波模拟信号的第一个脉冲重复周期的回波数据与回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据之间的多普勒相位差
只要确保为2π的整数倍，就可保证回波模拟信号中N个脉冲重复周期的回波数据的相位因子是一个完整的闭环，那么在循环播放回波数据时，便实现了回波多普勒因子的连续变化，从而可以模拟回波相位的线性变化。
假设回波相位差Z＝fdNTr，其中，Z为整数，将代入其中，可得因此，只要目标对象的目标模拟速度满足/>就可保证循环播放时，目标回波多普勒因子的连续性。
需要说明的是，利用满足的目标模拟速度进行雷达回波模拟时，目标对象和雷达之间相对径向速度的模拟精度为/>
基于上述说明，在本申请的一些实施方式中，上述终端设备可以获取用户设置的满足的速度，将该速度作为目标对象的目标模拟速度。
在本申请的另一些实施方式中，上述终端设备还可以根据雷达的雷达发射载率f0、回波模拟信号的脉冲重复周期的周期总数N、脉冲重复周期的周期长度Tr和回波模拟信号的目标回波相位差Z，确定目标模拟速度。也即，利用确定目标模拟速度。
实际应用中，用户往往有实际希望模拟的速度，因此，在本申请的一些实施方式中，上述终端设备还可以获取目标对象的初始模拟速度v’、雷达发射载率f0、周期长度Tr和回波模拟信号的连续脉冲重复周期的周期总数N。其中，初始模拟速度即为用户希望模拟的目标对象与雷达之间的相对径向速度。雷达发射载率f0、周期长度Tr为雷达的基本参数，可以由终端设备直接获取。周期总数N也可以由用户根据实际情况进行设置，N越大，模拟目标速度的精度越高，但同时用MATLAB生成的波形数据的长度也越长，雷达回波模拟器需要存储的数据量也越大，因此，实际应用中，N的取值可以根据内存大小及实际需要的速度模拟精度确定，并且，N的取值应大于动目标检测的点数。
基于初始模拟速度v’、雷达发射载率f0、周期长度Tr、周期总数N以及模拟速度公式，可以确定初始回波相位差Z’，并将与初始回波相位差最接近的整数值作为目标回波相位差Z。
其中，模拟速度公式为
例如，假设要模拟一个初始模拟速度v’＝5m/s的目标对象，周期总数N＝2048，雷达发射载率f0＝13.5GHz；周期长度Tr＝109us；则将各个参数代入到模拟速度公式可得初始回波相位差Z’，此时，可以将与初始回波相位差最接近的整数值100作为目标回波相位差Z。
此时，根据雷达的雷达发射载率f0＝13.5GHz、回波模拟信号的脉冲重复周期的周期总数N＝2048、脉冲重复周期的周期长度Tr＝109us和回波模拟信号的目标回波相位差Z＝100，可以确定出目标模拟速度v＝4.9774m/s。
步骤S402，根据目标模拟速度，生成雷达的回波模拟信号。
其中，上述回波模拟信号的第一个脉冲重复周期的回波数据与回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据之间的多普勒相位差为2π的整数倍。
基于前述说明可知，本申请的实施方式中，利用满足的目标模拟速度进行雷达回波模拟，生成回波模拟信号中第一个脉冲重复周期的回波数据与回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据之间的多普勒相位差为2π的整数倍，相应的，回波模拟信号中N个脉冲重复周期的回波数据的相位因子是一个完整的闭环，那么在循环播放回波数据时，便实现了回波多普勒因子的连续变化，从而可以模拟回波相位的线性变化。
具体的，如图5所示，在本申请的一些实施方式中，上述根据目标模拟速度，生成雷达的回波模拟信号可以包括以下步骤S501至步骤S502。
步骤S501，根据目标模拟速度，确定目标对象的多普勒因子。
具体的，在本申请的一些实施方式中，上述终端设备可以获取雷达的雷达发射载率f0、脉冲重复周期的周期长度Tr、雷达的快时间以及在一个相关处理时间中回波数据对应的脉冲重复周期的周期序号m；根据雷达的雷达发射载率f0、目标模拟速度v和多普勒频率计算公式，计算多普勒频率fd；接着，根据快时间/>周期长度Tr、多普勒频率fd、周期序号m，以及多普勒因子计算公式，计算目标对象的多普勒因子exp(j2πfdt)。
其中，雷达的雷达发射载率f0、脉冲重复周期的周期长度Tr为雷达的基本参数，可以由终端设备直接获取。雷达的快时间以及在一个相关处理时间中回波数据对应的脉冲重复周期的周期序号m则可以由用户进行设置。多普勒频率计算公式可以为/>多普勒因子计算公式可以为/>
步骤S502，根据多普勒因子，生成回波模拟信号。
具体的，在本申请的一些实施方式中，上述终端设备可以获取雷达的发射信号的复包络u(t)、雷达的慢时间ts、雷达的脉冲时宽Tp、回波模拟信号的回波幅度a0、回波模拟信号的初相雷达与目标对象的距离R0，然后，根据复包络u(t)、慢时间ts、脉冲时宽Tp、回波幅度a0、回波模拟信号的初相/>雷达与目标对象的距离R0、多普勒因子exp(j2πfdt)以及回波信号计算公式，确定回波模拟信号，并生成回波模拟信号。
其中，复包络u(t)可以根据终端设备所使用的调频方式确定。假设调频方式为非线性调频(non-linear frequency modulation，NLFM)，非线性调频信号一般常采用运用反S型调频曲线进行非线性调频信号的设计，反S型调频曲线的群延时为其中，B为调频带宽，Tp为脉冲时宽，f0为雷达发射载率，这些均为雷达的基本参数，可以由终端设备直接获取；k是一个直接影响调频曲线非线性程度的参数，可以由用户进行设置，例如k可以设置为0.09。
上述雷达的慢时间ts、雷达的脉冲时宽Tp同样为雷达的基本参数，可以由终端设备直接获取；上述回波模拟信号的回波幅度a0、回波模拟信号的初相雷达与目标对象的距离R0可以由用户进行设置。
基于回波信号计算公式 即可计算并生成回波模拟信号
在本申请的一些实施方式中，上述终端设备可以包括调试计算机和信号发生器，其中，调试计算机可以通过MATLAB软件生成基带I/Q波形数据；信号发生器可以为E8267D，用于通过远程界面(Total Commander)把雷达基带信号的I/Q波形数据下载到E8267D内存中，然后通过信号发生器输出回波模拟信号，即利用雷达基带信号的I/Q波形对连续波信号进行正交调制并循环播放输出。这种方式采用了MATLAB设计波形和E8267D回放的结合，通用性非常好，即不受雷达波形的限制，也可以模拟多目标或者扩展目标回波。因此，这种模拟器设计方法可直接应用于其他雷达项目的回波模拟器设计。
通过前述方法，在集成有E8267D的雷达回波模拟器上进行实验，假设目标对象的目标模拟速度v＝20m/s，滑窗-动目标检测所需的脉冲个数为1024，滑窗周期为256个相关处理时间，综合考虑，可以在对雷达的回波信号进行回波模拟时，取回波模拟信号的脉冲重复周期的周期总数N＝2048。所使用的雷达的基本参数如下：雷达发射载率f0＝13.5GHz、脉冲重复周期的周期长度Tr＝109us、信号带宽B＝10MHz、脉冲时宽Tp＝20us、调频方式为非线性调频。则非线性调频脉冲信号的基带I\Q波形及其幅度谱如图6及图7所示。相应的，可以产生N＝2048个连续脉冲重复周期的基带回波数据。假设中频模拟回波的中心频率70MHz，信号处理机的采样速率40MHz。相应的，回波幅度、目标距离(回波延迟)可在E8267D上进行手动实时设置，则雷达回波模拟器输出单个脉冲重复周期内的波形如图8所示。
需要说明的是，E8267D内部的数模转换采样位数为16位，其内部数据存储格式为无符号数，故需要将MATLAB生成的有符号数进行相应的码制转换，并将数据变换成E8267D可以识别的格式。
对图8中的采样结果进行数字下变频(Digital Down Converter，DDC)和降采样率处理，得到回波的基带I\Q信号的波形和幅度谱分别如图9和图10所示，其中，采样率降为20MHz。
用匹配滤波器对图9和图10中的基带信号进行匹配滤波，得到脉冲压缩结果如图11所示。雷达回波模拟器产生回波的脉压结果与理想波形的脉压结果的各项指标几乎相同。
图12示出了利用该回波模拟信号进行划窗-动目标检测的检测结果，其中，动目标检测的点数为1024，滑窗个数为256个脉冲重复周期。具体可以首先进行动目标指示(Moving Target Indicator，MTI)滤波，以抑制地物杂波，例如，使用三脉冲对消器进行动目标指示滤波。然后再进行快速傅里叶变换(fast Fourier transform，FFT)，得到检测结果。
本申请实施方式中，通过确定目标对象的目标模拟速度，并根据目标模拟速度，生成雷达的回波模拟信号，其中，所生成的回波模拟信号的第一个脉冲重复周期的回波数据与回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据之间的多普勒相位差为2π的整数倍，使得回波模拟信号中N个脉冲重复周期的回波数据的相位因子是一个完整的闭环，在循环播放回波数据时，便实现了回波多普勒因子的连续变化，从而可以模拟回波相位的线性变化，利用该回波模拟信号进行动目标检测可以有效提高目标检测的准确性。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为根据本申请，某些步骤可以采用其它顺序进行。
如图13所示为本申请实施例提供的一种雷达回波的模拟装置1300的结构示意图，所述雷达回波的模拟装置1300配置于终端设备上。
具体的，所述雷达回波的模拟装置1300可以包括：
目标模拟速度确定单元1301，用于确定目标对象的目标模拟速度；
回波模拟信号生成单元1302，用于根据所述目标模拟速度，生成雷达的回波模拟信号，其中，所述回波模拟信号的第一个脉冲重复周期的回波数据与所述回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据之间的多普勒相位差为2π的整数倍。
在本申请的一些实施方式中，上述目标模拟速度确定单元1301可以具体用于：根据所述雷达的雷达发射载率、所述回波模拟信号的脉冲重复周期的周期总数、脉冲重复周期的周期长度和所述回波模拟信号的目标回波相位差，确定所述目标模拟速度。
在本申请的一些实施方式中，上述目标模拟速度确定单元1301可以具体用于：获取所述目标对象的初始模拟速度、所述雷达发射载率、所述周期长度和所述回波模拟信号的连续脉冲重复周期的周期总数；基于所述初始模拟速度、所述雷达发射载率、所述周期长度、所述周期总数以及模拟速度公式，确定所述初始回波相位差，并将与所述初始回波相位差最接近的整数值作为所述目标回波相位差。
在本申请的一些实施方式中，上述回波模拟信号生成单元1302可以具体用于：根据所述目标模拟速度，确定所述目标对象的多普勒因子；根据所述多普勒因子，生成所述回波模拟信号。
在本申请的一些实施方式中，上述回波模拟信号生成单元1302可以具体用于：获取所述雷达的雷达发射载率、脉冲重复周期的周期长度、所述雷达的快时间，以及在一个相关处理时间中回波数据对应的脉冲重复周期的周期序号；根据所述雷达的雷达发射载率、所述目标模拟速度和多普勒频率计算公式，计算多普勒频率；根据所述快时间、所述周期长度、所述多普勒频率、所述周期序号，以及多普勒因子计算公式，计算所述目标对象的多普勒因子。
获取所述雷达的发射信号的复包络、所述雷达的慢时间、所述雷达的脉冲时宽、所述回波模拟信号的回波幅度、所述回波模拟信号的初相、所述雷达与所述目标对象的距离；根据所述复包络、所述慢时间、所述脉冲时宽、所述回波幅度、所述回波模拟信号的初相、所述雷达与所述目标对象的距离、所述多普勒因子以及回波信号计算公式，确定所述回波模拟信号；生成所述回波模拟信号。
在本申请的一些实施方式中，上述终端设备可以为雷达回波模拟器，该雷达回波模拟器包括信号发生器；上述雷达回波的模拟装置1300还可以包括输出单元，用于在所述生成所述回波模拟信号之后，通过所述信号发生器输出所述回波模拟信号。
需要说明的是，为描述的方便和简洁，上述雷达回波的模拟装置1300的具体工作过程，可以参考图1至图12所述方法的对应过程，在此不再赘述。
如图14所示，为本申请实施例提供的一种终端设备的示意图。该终端设备可以为雷达回波模拟器或其他需进行雷达回波模拟的终端设备。
该终端设备14可以包括：处理器140、存储器141以及存储在所述存储器141中并可在所述处理器140上运行的计算机程序142，例如雷达回波的模拟程序。所述处理器140执行所述计算机程序142时实现上述各个雷达回波的模拟方法实施例中的步骤，例如图4所示的步骤S401至S404。或者，所述处理器140执行所述计算机程序142时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图13所示的目标模拟速度确定单元1301和回波模拟信号生成单元1302。
所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器141中，并由所述处理器140执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元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在所述终端设备中的执行过程。
例如，所述计算机程序可以被分割成：目标模拟速度确定单元和回波模拟信号生成单元。
各单元具体功能如下：目标模拟速度确定单元，用于确定目标对象的目标模拟速度；回波模拟信号生成单元，用于根据所述目标模拟速度，生成雷达的回波模拟信号，其中，所述回波模拟信号的第一个脉冲重复周期的回波数据与所述回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据之间的多普勒相位差为2π的整数倍。
所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器140、存储器141。本领域技术人员可以理解，图14仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，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140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141可以是所述终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。所述存储器141也可以是所述终端设备的外部存储设备，例如所述终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器141还可以既包括所述终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器141用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器141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各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申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，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，在本申请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，本申请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(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、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申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种雷达回波的模拟方法，其特征在于，包括：
确定目标对象的目标模拟速度，所述目标模拟速度v满足其中，c表示光速、Z表示所述回波模拟信号的目标回波相位差，f0表示所述雷达的雷达发射载率，N表示所述回波模拟信号的脉冲重复周期的周期总数，Tr表示脉冲重复周期的周期长度；
根据所述目标模拟速度，生成雷达的回波模拟信号，其中，所述回波模拟信号的第一个脉冲重复周期的回波数据与所述回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据之间的多普勒相位差为2π的整数倍；
所述根据所述目标模拟速度，生成雷达的回波模拟信号，包括：根据所述目标模拟速度，确定所述目标对象的多普勒因子；根据所述多普勒因子，生成所述回波模拟信号，其中，所述多普勒因子的计算公式为j表示复数，fd表示多普勒频率，/>表示雷达的快时间，m表示在一个相关处理时间中回波数据对应的脉冲重复周期的周期序号，Tr表示脉冲重复周期的周期长度。
2.如权利要求1所述的雷达回波的模拟方法，其特征在于，所述确定目标对象的目标模拟速度，包括：
根据所述雷达的雷达发射载率、所述回波模拟信号的脉冲重复周期的周期总数、脉冲重复周期的周期长度和所述回波模拟信号的目标回波相位差，确定所述目标模拟速度。
3.如权利要求2所述的雷达回波的模拟方法，其特征在于，在所述根据所述雷达的雷达发射载率、所述回波模拟信号的脉冲重复周期的周期总数、脉冲重复周期的周期长度和所述回波模拟信号的目标回波相位差，确定所述目标模拟速度之前，包括：
获取所述目标对象的初始模拟速度、所述雷达发射载率、所述周期长度和所述回波模拟信号的连续脉冲重复周期的周期总数；
基于所述初始模拟速度、所述雷达发射载率、所述周期长度、所述周期总数以及模拟速度公式，确定初始回波相位差，并将与所述初始回波相位差最接近的整数值作为所述目标回波相位差。
4.如权利要求1所述的雷达回波的模拟方法，其特征在于，所述根据所述目标模拟速度，确定所述目标对象的多普勒因子，包括：
获取所述雷达的雷达发射载率、脉冲重复周期的周期长度、所述雷达的快时间，以及在一个相关处理时间中回波数据对应的脉冲重复周期的周期序号；
根据所述雷达的雷达发射载率、所述目标模拟速度和多普勒频率计算公式，计算多普勒频率；
根据所述快时间、所述周期长度、所述多普勒频率、所述周期序号，以及多普勒因子计算公式，计算所述目标对象的多普勒因子。
5.如权利要求4所述的雷达回波的模拟方法，其特征在于，所述根据所述多普勒因子，生成所述回波模拟信号，包括：
获取所述雷达的发射信号的复包络、所述雷达的慢时间、所述雷达的脉冲时宽、所述回波模拟信号的回波幅度、所述回波模拟信号的初相、所述雷达与所述目标对象的距离；
根据所述复包络、所述慢时间、所述脉冲时宽、所述回波幅度、所述回波模拟信号的初相、所述雷达与所述目标对象的距离、所述多普勒因子以及回波信号计算公式，确定所述回波模拟信号；
生成所述回波模拟信号。
6.如权利要求5所述的雷达回波的模拟方法，其特征在于，所述方法应用于雷达回波模拟器，所述雷达回波模拟器包括信号发生器；
在所述生成所述回波模拟信号之后，包括：通过所述信号发生器输出所述回波模拟信号。
7.一种雷达回波的模拟装置，其特征在于，包括：
目标模拟速度确定单元，用于确定目标对象的目标模拟速度，所述目标模拟速度v满足其中，c表示光速、Z表示所述回波模拟信号的目标回波相位差，f0表示所述雷达的雷达发射载率，N表示所述回波模拟信号的脉冲重复周期的周期总数，Tr表示脉冲重复周期的周期长度；
回波模拟信号生成单元，用于根据所述目标模拟速度，生成雷达的回波模拟信号，其中，所述回波模拟信号的第一个脉冲重复周期的回波数据与所述回波模拟信号的下一个脉冲重复周期的回波数据之间的多普勒相位差为2π的整数倍；
所述回波模拟信号生成单元用于：根据所述目标模拟速度，确定所述目标对象的多普勒因子；根据所述多普勒因子，生成所述回波模拟信号，其中，所述多普勒因子的计算公式为j表示复数，fd表示多普勒频率，/>表示雷达的快时间，m表示在一个相关处理时间中回波数据对应的脉冲重复周期的周期序号，Tr表示脉冲重复周期的周期长度。
8.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
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