CN113945902B - 雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN113945902B
CN113945902B CN202111558991.1A CN202111558991A CN113945902B CN 113945902 B CN113945902 B CN 113945902B CN 202111558991 A CN202111558991 A CN 202111558991A CN 113945902 B CN113945902 B CN 113945902B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase difference
speed
fuzzy
theoretical
radar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111558991.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113945902A (zh
Inventor
徐刚
蒋梦杰
张慧
郭坤鹏
冯友怀
张燎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Nanjing Hawkeye Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Southeast University
Nanjing Hawkeye Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University, Nanjing Hawkeye Electronic Technology Co Ltd filed Critical Southeast University
Priority to CN202111558991.1A priority Critical patent/CN113945902B/zh
Publication of CN113945902A publication Critical patent/CN113945902A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113945902B publication Critical patent/CN113945902B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/42—Diversity systems specially adapted for radar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供一种雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括获取雷达的实测通道数据；计算运动目标的模糊速度并计算模糊速度分量相位差；对实测通道数据间的相位差相位补偿，得到实测残余相位差并计算残余相位差集合；根据实测残余相位差与理论残余相位差集合推导出运动目标对应的速度模糊数；根据目标速度模糊数及模糊速度计算运动目标的各通道数据的应补偿运动相位差，并根据应补偿运动相位差对目标各通道原始数据进行相位补偿。本发明能准确补偿雷达各通道数据间由雷达分时发射和目标运动引起的运动相位差异，进而提高后续目标角度计算的准确性。

Description

雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）雷达是基于多阵元天线，采用M个通道发射相互正交的信号，多波形信号在空间保持独立，经过目标的散射，被N个接收阵元接收，每个阵元都采用M个匹配滤波器对回波进行匹配，从而可以得到M*N个通道的回波数据。MIMO雷达可利用较少规模的天线阵列实现口径较大的虚拟天线阵列，从而提高雷达的角度分辨率。因此结合天线阵列的应用，可以实现对目标的角度测量。
时分复用调频连续波MIMO雷达是一种从采用时分复用技术实现发射波形正交的调频连续波的雷达。该雷达通过特定的时分复用时序控制信号的发射与接收。但这种方法的缺点在于虚拟天线阵列的接收信号的相位不仅由目标的角度决定，还与运动目标的速度有关。通常情况下，运动目标引入的相位项是一个固定的常数，如果不对该相位项进行补偿，将会导致目标角度计算错误。
发明内容
本发明提供一种雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有技术中若不对运动目标的相位项进行补偿，将会导致目标角度计算错误的问题。
第一方面，本发明实施例提供的一种雷达的通道运动相位补偿方法，用于具有复用阵元的雷达，包括：
获取所述雷达的一对复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的相位差；
根据所述运动目标在距离多普勒图像中的多普勒单元位置计算所述运动目标的模糊速度，并基于所述模糊速度计算所述运动目标的模糊速度分量相位差；
使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的相位差进行补偿，得到其实测残余相位差；
基于所述雷达的分时发射次数、所述一对复用阵元的分时发射时间间隔以及理论速度模糊数集合计算与所述理论速度模糊数集合对应的理论残余相位差集合；
根据所述实测残余相位差与所述理论残余相位差集合推导出所述运动目标对应的目标速度模糊数；
根据所述目标速度模糊数及所述模糊速度计算所述运动目标的补偿运动相位差，并根据所述补偿运动相位差对各通道数据进行相位差补偿。
在本发明的一个实施例中，所述基于所述模糊速度计算所述运动目标的模糊速度分量相位差包括：
根据下式计算所述运动目标的模糊速度分量相位差：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表示所述运动目标的模糊速度分量相位差，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表示复数信号的标志，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示所述运动目标的模糊速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表示波长，T表示所述一对复用阵元的分时发射时 间间隔。
在本发明的一个实施例中，所述使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针 对同一运动目标的实测通道数据间的相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE006
进行补偿，得到其实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE007
包 括：
根据下式使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针对同一运动目标的实 测通道数据间的相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE008
进行补偿，得到其实测残余相位差
Figure 412487DEST_PATH_IMAGE007
：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 798469DEST_PATH_IMAGE007
表示实测残余相位差，
Figure 437261DEST_PATH_IMAGE002
表示所述运动目标的模糊速度分量相位差,
Figure 832470DEST_PATH_IMAGE008
表示实测通道数据间的相位差。
在本发明的一个实施例中，所述基于所述雷达的分时发射次数、所述一对复用阵元的分时发射时间间隔以及理论速度模糊数集合计算与所述理论速度模糊数集合对应的理论残余相位差集合包括：
根据下式计算所述理论残余相位差集合中的每个理论残余相位差：
Figure DEST_PATH_IMAGE010
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
表示理论残余相位差，M表示所述雷达的分时发射次数、k是与所述一对 复用阵元的分时发射时间间隔相关的常量，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
表示理论速度模糊数集合中的一个理论速 度模糊数。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述实测残余相位差
Figure 850105DEST_PATH_IMAGE007
与所述理论残余相 位差集合推导出所述运动目标对应的目标速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE013
包括：
根据所述理论速度模糊数集合中的各个理论速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE014
对应的理论残余相 位差
Figure DEST_PATH_IMAGE015
与实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE016
，得到所述各个理论速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE017
对应的相位差值
Figure DEST_PATH_IMAGE018
对所述各个理论速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE019
对应的相位差值
Figure DEST_PATH_IMAGE020
分别取弧度，得到各个相位 差值
Figure 843206DEST_PATH_IMAGE020
对应的弧度值
Figure DEST_PATH_IMAGE021
，即
Figure DEST_PATH_IMAGE022
将最小的弧度值
Figure 313502DEST_PATH_IMAGE021
对应的理论速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE023
作为所述目标速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE024
。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述目标速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE025
及所述模糊速度
Figure DEST_PATH_IMAGE026
计算所述运动目标的补偿运动相位差包括：
基于所述目标速度模糊数
Figure 591031DEST_PATH_IMAGE024
及所述模糊速度
Figure DEST_PATH_IMAGE027
，根据下式计算所述运动目 标的速度：
Figure DEST_PATH_IMAGE028
其中，V表示所述运动目标的速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE029
表示所述运动目标的模糊速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE030
表示 所述雷达的不模糊速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
表示所述目标速度模糊数。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述目标速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE032
及所述模糊速度
Figure DEST_PATH_IMAGE033
计算所述运动目标的补偿运动相位差还包括：
以第一次分时发射期间得到的通道数据为基准，根据下式计算第n次分时时间对应的通道数据所需要的补偿运动相位差：
Figure DEST_PATH_IMAGE034
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE035
表示所述补偿运动相位差，V表示所述运动目标的速度，n表 示第n次分时，
Figure DEST_PATH_IMAGE036
表示波长，
Figure DEST_PATH_IMAGE037
表示所述一对复用阵元的分时发射时间间隔。
在本发明的一个实施例中，所述根据所述补偿运动相位差对各通道数据进行相位差补偿包括：
对所述运动目标的回波数据进行二维FFT处理，得到所述运动目标的距离多普勒单元位置对应的各通道数据；
对所述各通道数据分别乘以所述补偿运动相位差以实现相位差补偿。
第二方面，本发明实施例还提供一种雷达的通道运动相位补偿装置，用于具有复用阵元的雷达，包括：
实测相位差获取模块，用于获取所述雷达的一对复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的相位差；
模糊速度分量相位差计算模块，用于根据所述运动目标在距离多普勒图像中的多普勒单元位置计算所述运动目标的模糊速度，并基于所述模糊速度计算所述运动目标的模糊速度分量相位差；
实测残余相位差计算模块，用于使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的相位差进行补偿，得到其实测残余相位差；
理论残余相位差计算模块，用于基于所述雷达的分时发射次数、所述一对复用阵元的分时发射时间间隔以及理论速度模糊数集合计算与所述理论速度模糊数集合对应的理论残余相位差集合；
目标速度模糊数确定模块，用于根据所述实测残余相位差与所述理论残余相位差集合推导出所述运动目标对应的目标速度模糊数；
相位差补偿模块，用于根据所述目标速度模糊数及所述模糊速度计算所述运动目标的补偿运动相位差，并根据所述补偿运动相位差对各通道数据进行相位差补偿。
第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第一方面任一种所述雷达的通道运动相位补偿方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面任一种所述雷达的通道运动相位补偿方法的步骤。
本发明提供的雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质，通过利用复用阵元中实测通道数据间的相位差与理论运动相位差的关系，通过反推速度模糊数得到目标速度模糊数，并根据目标速度模糊数得到比实测通道数据间的相位差更精确的补偿相位，利用所述补偿相位对各通道数据做对应的相位差补偿。本发明能准确补偿雷达各通道数据间由雷达分时发射和目标运动引起的运动相位差异，进而提高后续目标角度计算的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1是本发明实施例提供的波形示意图；
图2是本发明实施例提供的无复用阵元的示意图；
图3是本发明实施例提供的有复用阵元的示意图；
图4是本发明实施例提供的雷达的通道运动相位补偿方法的流程示意图；
图5是本发明提供的雷达的通道运动相位补偿装置的结构示意图；
图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。
为了解决现有技术中若不对运动目标的相位项进行补偿，将会导致目标角度计算错误的问题。
本发明提供的一种雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质，通过利用复用阵元中实测通道数据间的相位差与理论运动相位差的关系，通过反推速度模糊数得到目标速度模糊数，并根据目标速度模糊数得到比实测通道数据间的相位差更精确的补偿相位，利用所述补偿相位对各通道数据做对应的相位差补偿。本发明能准确补偿雷达各通道数据间由雷达分时发射和目标运动引起的运动相位差异，进而提高后续目标角度计算的准确性。
下面结合图1-图6描述本发明的雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质。
由于在时分（TDMA）MIMO雷达中，虚拟天线阵列的接收信号相位差异由两部分构 成：（1）阵列天线物理排布引起的通道相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE038
，（2）目标运动速度引起的通道相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE039
。 而由目标运动速度引起的通道相位差可称为运动相位差。
而关于对通道的定义，如图1所示，图1是本发明实施例提供的波形示意图。假设MIMO雷达发射天线数量为TX_num，接收天线数量为RX_num，则不同发射m、接收天线n对应的接收信号表示为不同通道数据。
例如：当MIMO雷达发射天线数量为12，接收天线数量为16，分时12次的情况下，每 个发射天线对应16个接收天线得到16路通道数据，则12发16路天线一共可以得到192路通 道数据（
Figure DEST_PATH_IMAGE040
）。其他情况下，当MIMO雷达采用非完全时分时，例如12个发射天线分6次 分时发射时，每次则有2个发射天线发射（编码后），对应16个接收天线则得到16路通道数 据，则该情况下12发16路天线一共可以得到96路通道数据（
Figure DEST_PATH_IMAGE041
）。但对于该种情况下， 信号处理部分会对单次分时得到的16路通道数据进行解码，得到32路通道数据分别对应到 不同发射、接收天线的组合。
因此，通道与虚拟阵列中的阵元是一一对应，不同发射、接收天线的组合对应不同的虚拟阵元。
在图1示出的波形示意图，一个Burst期间分时N次（例如N=4）发射信号（注：此时一个Burst周期时间等于N*Chirp周期时间，Burst表示为发射天线依序各发射一次的周期），图1为其中一个实例（发射天线顺序为TX1，TX2，…，TXN），该发射顺序可以自定义设计，本发明不限于图1所示出的示例。
图2是本发明实施例提供的无复用阵元的示意图，图3是本发明实施例提供的有复用阵元的示意图，如图2、图3所示。
在图2示例中，以3个发射天线4个接收天线的均匀阵列为例，假设接收天线间距为
Figure DEST_PATH_IMAGE042
，当发射天线间距为
Figure DEST_PATH_IMAGE043
时，虚拟阵列刚好为一阵列孔径为
Figure DEST_PATH_IMAGE044
的均匀阵列。
在图3示例中，发射天线2与发射天线3的间距为
Figure DEST_PATH_IMAGE045
时，发射天线2与接收天线4对 应的虚拟阵元和发射天线3与接收天线1对应的虚拟阵元在阵列中位置相同，即重叠在一 起。此时，发射天线2与接收天线4对应的虚拟阵元和发射天线3与接收天线1对应的虚拟阵 元称为一对复用阵元。
上述图1对通道的定义进行了说明，图2和图3对复用阵元进行了说明，以下对本发明提出的所述雷达的通道运动相位补偿方法的缘由进行说明。
示例性地，对于某一运动目标，速度为V，方位角度为
Figure DEST_PATH_IMAGE046
，则对于方位向的相邻两个 虚拟阵元间对应通道数据相位差可以表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE047
式(1)
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE048
表示阵列天线物理排布引起的通道相位差，
Figure DEST_PATH_IMAGE049
表示目标运动速度引 起的通道相位差，d表示两个虚拟阵元的阵列间距，
Figure 774756DEST_PATH_IMAGE046
表示方位角度，
Figure DEST_PATH_IMAGE050
表示波长，T表示两个 虚拟阵元对应发射天线间分时发射时间间隔。
由上述式（1）可以看出，
Figure DEST_PATH_IMAGE051
与阵元间距d和目标方位角度
Figure 236961DEST_PATH_IMAGE046
有关，
Figure DEST_PATH_IMAGE052
与时分方 式的T及目标速度V有关。将
Figure 850345DEST_PATH_IMAGE049
进行补偿是进一步得到目标角度的基础，因此如何通过可 测的相位信息
Figure DEST_PATH_IMAGE053
解得后一项的运动相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE054
是关键。
由于
Figure DEST_PATH_IMAGE055
是由阵元间距d和目标方位角度
Figure 56199DEST_PATH_IMAGE046
决定，令d为0时可以得到
Figure DEST_PATH_IMAGE056
，
Figure DEST_PATH_IMAGE057
，此时要求两个虚拟阵元为复用阵元，即两个虚拟阵元在虚拟阵列中处于相同位 置（重叠）。但是
Figure DEST_PATH_IMAGE058
与目标速度V相关（但
Figure DEST_PATH_IMAGE059
存在测量误差），并且目标速度V可能超过雷 达对应的不模糊速度±Vmax，如果以
Figure 891169DEST_PATH_IMAGE059
相位为标准估计目标速度V，同时进一步估计其他阵 元对应相位差则可能带来较大的误差。因此，提出通过本发明所述雷达的通道运动相位补 偿方法来解决上述问题。
图4是本发明实施例提供的雷达的通道运动相位补偿方法的流程示意图，如图4所示。本发明实施例所述雷达的通道运动相位补偿方法，可用于具有复用阵元的雷达，包括：
步骤401，获取所述雷达的一对复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的 相位差
Figure 321013DEST_PATH_IMAGE008
。
步骤402，根据所述运动目标在距离多普勒图像中的多普勒单元位置计算所述运动目标的模糊速度，并基于所述模糊速度计算所述运动目标的模糊速度分量相位差。
步骤403，使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针对同一运动目标的实 测通道数据间的相位差
Figure 297059DEST_PATH_IMAGE008
进行补偿，得到其实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE060
。
步骤404，基于所述雷达的分时发射次数、所述一对复用阵元的分时发射时间间隔以及理论速度模糊数集合计算与所述理论速度模糊数集合对应的理论残余相位差集合。
步骤405，根据所述实测残余相位差
Figure 431237DEST_PATH_IMAGE060
与所述理论残余相位差集合推导出所述 运动目标对应的目标速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE061
；
步骤406，根据所述目标速度模糊数
Figure 809129DEST_PATH_IMAGE061
及所述模糊速度
Figure DEST_PATH_IMAGE062
计算所述运动目标 的补偿运动相位差，并根据所述补偿运动相位差对各通道数据进行相位差补偿。
以下对上述步骤401~406进行具体描述。
上述步骤401中，获取所述雷达的一对复用阵元针对同一运动目标的实测通道数 据间的相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE063
。
示例性地，从雷达实测数据中可以获取到所述实测通道数据间的相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE064
。
上述步骤402中，根据所述运动目标在距离多普勒图像中的多普勒单元位置计算所述运动目标的模糊速度，并基于所述模糊速度计算所述运动目标的模糊速度分量相位差包括：
根据下式计算所述运动目标的模糊速度分量相位差：
Figure DEST_PATH_IMAGE065
式(2)
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE066
表示所述运动目标的模糊速度分量相位差，
Figure 957345DEST_PATH_IMAGE003
表示复数信号的标志，
Figure DEST_PATH_IMAGE067
表示所述运动目标的模糊速度，
Figure 420687DEST_PATH_IMAGE005
表示波长，T表示所述一对复用阵元的分时发射时 间间隔。
示例性地，运动目标的模糊速度
Figure DEST_PATH_IMAGE068
可以根据运动目标在距离多普勒图像（即RD 图）中的多普勒单元位置计算得到。
上述步骤403中，所述使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针对同一运 动目标的实测通道数据间的相位差
Figure 233922DEST_PATH_IMAGE006
进行补偿，得到其实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE069
包括：
根据下式使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针对同一运动目标的实 测通道数据间的相位差
Figure 325375DEST_PATH_IMAGE008
进行补偿，得到其实测残余相位差
Figure 97022DEST_PATH_IMAGE069
：
Figure DEST_PATH_IMAGE070
式(3)
其中，
Figure 516502DEST_PATH_IMAGE069
表示实测残余相位差，Δamb表示所述运动目标的模糊速度分量相位差,
Figure 399007DEST_PATH_IMAGE008
表示实测通道数据间的相位差。
将上述式(2)代入式(3)，得到：
Figure DEST_PATH_IMAGE071
式(4)
其中，
Figure 588375DEST_PATH_IMAGE069
表示实测通道数据间的相位差
Figure 530923DEST_PATH_IMAGE008
补偿模糊速度分量相位差后的实测 残余相位差，
Figure 703278DEST_PATH_IMAGE003
表示复数信号的标志，
Figure 858316DEST_PATH_IMAGE067
表示运动目标的模糊速度，
Figure 330886DEST_PATH_IMAGE005
表示波长，T表示 两个虚拟阵元对应发射天线间的分时发射时间间隔。
步骤404，所述基于所述雷达的分时发射次数、所述一对复用阵元的分时发射时间间隔以及理论速度模糊数集合计算与所述理论速度模糊数集合对应的理论残余相位差集合包括：
根据下式计算所述理论残余相位差集合中的每个理论残余相位差：
Figure DEST_PATH_IMAGE072
式(5)
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE073
表示理论残余相位差，M表示所述雷达的分时发射次数，k是与所述一对 复用阵元的分时发射时间间隔相关的常量，
Figure DEST_PATH_IMAGE074
表示理论速度模糊数集合中的一个理论速 度模糊数。
示例性地，假设发射天线的个数为N，则所述一对复用阵元间由于目标运动速度引 起的理论运动相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE075
可以表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE076
式(6)
其中，
Figure 506652DEST_PATH_IMAGE003
表示复数信号的标志，V表示目标速度，
Figure 431883DEST_PATH_IMAGE005
表示波长，T表示两个虚拟阵元 对应发射天线间的分时发射时间间隔。
又因为目标速度V可能会超过雷达对应的不模糊速度±Vmax，目标速度V可以表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE077
式(7)
其中，
Figure 399DEST_PATH_IMAGE004
表示运动目标的模糊速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE078
表示速度模糊数，
Figure DEST_PATH_IMAGE079
表示雷达对应 的最大不模糊速度。
同理，模糊速度
Figure 796316DEST_PATH_IMAGE004
是目标在距离多普勒图像（即RD图）中多普勒单元位置计算的 速度，而距离多普勒图像能够表征的速度范围为±Vmax。
从式(4)可以看出，目标速度V包括两个分量：模糊速度分量
Figure 815088DEST_PATH_IMAGE004
和速度折叠分量
Figure DEST_PATH_IMAGE080
。也就是说，若目标速度V超过雷达对应的不模糊速度±Vmax，会在距离多普勒 图像中发生了折叠，而速度折叠对应的分量（即速度折叠分量）为
Figure DEST_PATH_IMAGE081
，
Figure DEST_PATH_IMAGE082
表示 速度模糊数，即表示目标速度V在距离多普勒图像上折叠的次数。
将上述式(7)代入式(6)，可得到理论运动相位差
Figure 555511DEST_PATH_IMAGE075
，即
Figure DEST_PATH_IMAGE083
式(8)
然后，对模糊速度分量相位差进行补偿，得到理论残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE084
，即
Figure DEST_PATH_IMAGE085
式(9)
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE086
表示复用阵元间理论运动相位差
Figure 160673DEST_PATH_IMAGE075
补偿模糊速度分量相位差后的理 论残余相位差，主要由速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE087
产生（即由于RD图中速度折叠导致的），
Figure DEST_PATH_IMAGE088
为模糊速度
Figure 811098DEST_PATH_IMAGE067
对应相位差。
将上述式(9)进行化简，得到：
Figure DEST_PATH_IMAGE089
式(10)
由于最大不模糊速度Vmax可以通过以下式子计算得到：
Figure DEST_PATH_IMAGE090
式(11)
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE091
表示雷达脉冲重复频率，
Figure DEST_PATH_IMAGE092
，
Figure DEST_PATH_IMAGE093
表示发射天线完全发射一 次的分时次数，
Figure DEST_PATH_IMAGE094
表示单个分时Chirp周期时间。
将上述式(11)代入式(10)，得到：
Figure DEST_PATH_IMAGE095
式(12)
从上述式(12)可知，
Figure DEST_PATH_IMAGE096
表示复用阵元间理论运动相位差
Figure 672874DEST_PATH_IMAGE075
补偿模糊速度
Figure 307118DEST_PATH_IMAGE067
对应的相位差后的理论残余相位差，而
Figure DEST_PATH_IMAGE097
与速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE098
有关，以下对速度模糊数
Figure 342070DEST_PATH_IMAGE098
的具体求解过程进行描述：
由式(12)可以得到理论残余相位差
Figure 502793DEST_PATH_IMAGE096
，对于速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE099
的不同取值，也会 存在折叠的现象。
例如：当
Figure DEST_PATH_IMAGE100
，
Figure DEST_PATH_IMAGE101
时，
Figure DEST_PATH_IMAGE102
对应于不同的速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE103
的取值情况如 下：
Figure DEST_PATH_IMAGE104
从上述取值情况，可以发现
Figure DEST_PATH_IMAGE105
与
Figure DEST_PATH_IMAGE106
情况下的理论残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE107
，出现循环，同样速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE108
取负值时也会存在循环现象，因此
Figure DEST_PATH_IMAGE109
与
Figure DEST_PATH_IMAGE110
情况下的相位差相同，
Figure DEST_PATH_IMAGE111
与
Figure DEST_PATH_IMAGE112
情况下的相位差相同，
Figure DEST_PATH_IMAGE113
与
Figure DEST_PATH_IMAGE114
情况下的相位差相同。
因此，由上述取值情况可以推断出当
Figure DEST_PATH_IMAGE115
时，真实速度模糊数不可解（即 速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE116
解错，例如真实速度模糊数为N，而最终解的速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE117
为0，出现了 折叠），但是对应的相位补偿仍旧正确，即
Figure DEST_PATH_IMAGE118
由于上述式(4)中的实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE119
与上述式(10)中的理论残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE120
存在系统误差。
而当T与
Figure DEST_PATH_IMAGE121
的关系在已知的情况下，即
Figure DEST_PATH_IMAGE122
已知，则各个速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE123
对 应的相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE124
可解。其中，T表示两个虚拟阵元对应发射天线间分时发射时间间隔，
Figure DEST_PATH_IMAGE125
发射天线完全发射一次的分时次数乘以Chirp周期时间。
因此，上述步骤405中，所述根据所述实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE126
与所述理论残余相位差 集合推导出所述运动目标对应的目标速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE127
包括：
步骤4051，根据所述理论速度模糊数集合中的各个理论速度模糊数
Figure 315897DEST_PATH_IMAGE014
对应的理 论残余相位差
Figure 703016DEST_PATH_IMAGE015
与实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE128
，得到所述各个理论速度模糊数
Figure 181140DEST_PATH_IMAGE017
对应的相位 差值
Figure DEST_PATH_IMAGE129
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE130
为各个速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE131
对应的理论残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE132
与实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE133
的差值结果。
步骤4052，对所述各个理论速度模糊数
Figure 134052DEST_PATH_IMAGE019
对应的相位差值
Figure 665528DEST_PATH_IMAGE020
分别取弧度，得到 各个相位差值
Figure 8784DEST_PATH_IMAGE020
对应的弧度值
Figure DEST_PATH_IMAGE134
，即
Figure DEST_PATH_IMAGE135
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE136
为MATLAB（一种数学软件）中取弧度函数，例如：
Figure DEST_PATH_IMAGE137
步骤4053，将最小的弧度值
Figure 260905DEST_PATH_IMAGE134
对应的理论速度模糊数
Figure 271587DEST_PATH_IMAGE019
作为所述目标速度 模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE138
。
也就是说，将计算得到的多个弧度值
Figure DEST_PATH_IMAGE139
中的最小值所对应的速度模糊数
Figure 708384DEST_PATH_IMAGE032
为所求的速度模糊数。为了区别于其它速度模糊数，将计算得到的多个弧度值
Figure DEST_PATH_IMAGE140
中的最小值所对应的速度模糊数表示为目标速度模糊数
Figure 663571DEST_PATH_IMAGE032
。
需要说明的是，即使此时计算得到的目标速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE141
并不是真实速度模糊数，但 也不影响最终的运动相位补偿，因为根据
Figure DEST_PATH_IMAGE142
求得的目标速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE143
与真实速度模糊数只可能相差N的倍数。
示例性地，所述雷达的通道运动相位补偿方法还包括：
上述步骤406中，所述根据所述目标速度模糊数
Figure 578437DEST_PATH_IMAGE032
及所述模糊速度
Figure DEST_PATH_IMAGE144
计算所 述运动目标的补偿运动相位差包括：
基于所述目标速度模糊数
Figure 557806DEST_PATH_IMAGE061
，根据下式计算所述运动目标的速度：
Figure DEST_PATH_IMAGE145
其中，V表示所述运动目标的速度，
Figure 165505DEST_PATH_IMAGE029
表示所述运动目标的模糊速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE146
表示 所述雷达的不模糊速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE147
表示所述目标速度模糊数。
上述步骤406中，所述根据所述目标速度模糊数
Figure 342409DEST_PATH_IMAGE061
及所述模糊速度
Figure DEST_PATH_IMAGE148
计算所 述运动目标的补偿运动相位差还包括：
以第一次分时发射期间得到的通道数据为基准，根据下式计算第n次分时时间对应的通道数据所需要的补偿运动相位差：
Figure DEST_PATH_IMAGE149
其中，
Figure 326545DEST_PATH_IMAGE035
表示所述补偿运动相位差，V表示所述运动目标的速度，n表 示第n次分时，
Figure DEST_PATH_IMAGE150
表示波长，
Figure 780660DEST_PATH_IMAGE037
表示所述一对复用阵元的分时发射时间间隔。
上述步骤406中，所述根据所述补偿运动相位差对各通道数据进行相位差补偿包括：
步骤4061，对所述运动目标的回波数据进行二维FFT处理，得到所述运动目标的距离多普勒单元位置对应的各通道数据。
步骤4062，对所述各通道数据分别乘以所述补偿运动相位差以实现相位差补偿。
需要说明的是，在二维FFT处理后，目标距离多普勒单元位置对应的各通道数据取出后做相应的运动相位补偿即可，不需要在大量原始数据上直接进行相位补偿，因为实际只需对检测到的目标做测角操作，从而降低复杂度。
综上所述，本发明所述雷达的通道运动相位补偿方法的可解目标速度V的范围为
Figure DEST_PATH_IMAGE151
，其中N表示分时次数。
（1）当N为奇数时，取速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE152
值为
Figure DEST_PATH_IMAGE153
，其对应的实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE154
与理论残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE155
相除，最终解得目标速度模糊数
Figure 903468DEST_PATH_IMAGE127
，进而可以求解目标速 度V的范围为
Figure DEST_PATH_IMAGE156
。
（2）当N为偶数时，当模糊速度
Figure 833247DEST_PATH_IMAGE067
为负时，取速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE157
值为
Figure DEST_PATH_IMAGE158
， 其对应的实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE159
与理论残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE160
相除，最终解得目标速度模糊数
Figure 89916DEST_PATH_IMAGE127
，进而可以求解目标速度V的范围为
Figure 38018DEST_PATH_IMAGE151
。
（3）当N为偶数时，当模糊速度
Figure DEST_PATH_IMAGE161
为负时，取模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE162
值为
Figure DEST_PATH_IMAGE163
，其对应 的实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE164
与理论残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE165
相除，最终解得目标速度模糊数
Figure 580995DEST_PATH_IMAGE024
，进 而可以求解目标速度V的范围为
Figure 607857DEST_PATH_IMAGE151
。
针对上述（1）~（3）三种情况，均可解得相同的目标速度V的范围，即
Figure 199375DEST_PATH_IMAGE151
。
以下通过实施例对本发明所述雷达的通道运动相位补偿方法进行描述。
实施例一：
假设分时时间1内的，TX1发射信号，接收得到16路回波信号，解调采样后数据表示 为
Figure DEST_PATH_IMAGE166
,其中
Figure DEST_PATH_IMAGE167
为TX1发射、接收天线1对应中频采样信 号，n为采样点序号。
则分时时间2内的，TX2发射信号，接收得到16路回波信号，解调采样后数据表示为
Figure DEST_PATH_IMAGE168
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE169
为TX2发射、接收天线1对应中频采样信 号，n为采样点序号。
此时两次分时发射，
Figure DEST_PATH_IMAGE170
与
Figure DEST_PATH_IMAGE171
之间由于目标运动产生的运动相位差需要进行补偿，这样才能使得不同分时发射期间的通 道数据之间实现相干化，才能进行后续的测角工作，这时
Figure DEST_PATH_IMAGE172
中每一路信号都需要乘以补偿相位
Figure DEST_PATH_IMAGE173
。
实施例二：
以3个发射天线4个接收天线，分时3次发射信号为例，假设发射天线3与发射天线1对应存在一对复用阵元，则上述式(9)可以表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE174
则对应于不同的速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE175
，一共有以下三种可能的理论残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE176
：
Figure DEST_PATH_IMAGE177
当
Figure DEST_PATH_IMAGE178
时，
Figure DEST_PATH_IMAGE179
为
Figure DEST_PATH_IMAGE180
；
当
Figure DEST_PATH_IMAGE181
或
Figure DEST_PATH_IMAGE182
时，
Figure DEST_PATH_IMAGE183
为
Figure DEST_PATH_IMAGE184
；
当
Figure DEST_PATH_IMAGE185
或
Figure DEST_PATH_IMAGE186
时，
Figure DEST_PATH_IMAGE187
为
Figure DEST_PATH_IMAGE188
。
当实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE189
最接近
Figure DEST_PATH_IMAGE190
其中的某一个
Figure 142929DEST_PATH_IMAGE187
时， 由所得目标速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE191
反推可以得到比实测相位更精确的相位补偿。虽然当目标实 际速度大于
Figure DEST_PATH_IMAGE192
时，测得的目标速度模糊数
Figure 138698DEST_PATH_IMAGE191
不准确，但是补偿的相位仍旧 准确。例如，真实速度模糊数为5，但检测得到目标速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE193
为2，但进行通道相位补 偿时不影响最后结果。
因此，以M个发射天线N个接收天线，分时M次发射信号为例，假设某两个发射天线 存在一对复用阵元，两组发射天线时间间隔为
Figure DEST_PATH_IMAGE194
，则上述式(12)可以表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE195
由此可以获得M个不同的理论残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE196
，对应于不同的速度模糊数
Figure 387277DEST_PATH_IMAGE078
，从 而反推通道间的补偿相位。
综上所述，本发明对比于直接运动相位补偿具有更精确的优势，例如实际得到的 复用阵元间的实测通道数据间的相位差为
Figure DEST_PATH_IMAGE197
，由该实测通道数据间的相位差为
Figure DEST_PATH_IMAGE198
估 计目标速度V从而补偿其他通道相位存在较大误差，而由实测通道数据间的相位差为
Figure DEST_PATH_IMAGE199
对模糊速度
Figure 110382DEST_PATH_IMAGE067
进行补偿后，再次估计速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE200
，计算得到的目标速度模糊数
Figure 393596DEST_PATH_IMAGE127
可能为非整数（理论上
Figure 589960DEST_PATH_IMAGE152
必为整数），由此对计算得到的目标速度模糊数
Figure 856993DEST_PATH_IMAGE024
取最邻近 的整数，并对实测通道数据间的相位差为
Figure 790314DEST_PATH_IMAGE197
进行校正，进而补偿其他通道的运动相位，可 以获得相较于直接运动相位补偿更低的误差，从而获得更精确的测角结果。
下面对本发明提供的雷达的通道运动相位补偿装置进行描述，下文描述的雷达的通道运动相位补偿装置与上文描述的雷达的通道运动相位补偿方法可相互对应参照。
图5是本发明提供的雷达的通道运动相位补偿装置的结构示意图，如图5所示。本发明实施例提供的一种雷达的通道运动相位补偿装置500，可用于具有复用阵元的雷达，包括实测相位差获取模块510、模糊速度分量相位差计算模块520、实测残余相位差计算模块530、理论残余相位差计算模块540、目标速度模糊数确定模块550以及相位差补偿模块560。其中，
实测相位差获取模块510，用于获取所述雷达的一对复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的相位差。
模糊速度分量相位差计算模块520，用于根据所述运动目标在距离多普勒图像中的多普勒单元位置计算所述运动目标的模糊速度，并基于所述模糊速度计算所述运动目标的模糊速度分量相位差。
实测残余相位差计算模块530，用于使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的相位差进行补偿，得到其实测残余相位差。
理论残余相位差计算模块540，用于基于所述雷达的分时发射次数、所述一对复用阵元的分时发射时间间隔以及理论速度模糊数集合计算与所述理论速度模糊数集合对应的理论残余相位差集合。
目标速度模糊数确定模块550，用于根据所述实测残余相位差与所述理论残余相位差集合推导出所述运动目标对应的目标速度模糊数。
相位差补偿模块560，用于根据所述目标速度模糊数及所述模糊速度计算所述运动目标的补偿运动相位差，并根据所述补偿运动相位差对各通道数据进行相位差补偿。
示例地，所述模糊速度分量相位差计算模块，还用于：
根据下式计算所述运动目标的模糊速度分量相位差：
Figure DEST_PATH_IMAGE201
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE202
表示所述运动目标的模糊速度分量相位差，
Figure 662455DEST_PATH_IMAGE003
表示复数信号的标志，
Figure 921398DEST_PATH_IMAGE004
表示所述运动目标的模糊速度，
Figure 534782DEST_PATH_IMAGE005
表示波长，T表示所述一对复用阵元的分时发射时 间间隔。
示例地，所述实测残余相位差计算模块530，还用于：
根据下式使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针对同一运动目标的实 测通道数据间的相位差
Figure 271794DEST_PATH_IMAGE063
进行补偿，得到其实测残余相位差
Figure DEST_PATH_IMAGE203
：
Figure DEST_PATH_IMAGE204
其中，
Figure 998442DEST_PATH_IMAGE203
表示实测残余相位差，
Figure 428286DEST_PATH_IMAGE202
表示所述运动目标的模糊速度分量相位 差,
Figure 14119DEST_PATH_IMAGE063
表示实测通道数据间的相位差。
示例地，所述理论残余相位差计算模块540，还用于：
根据下式计算所述理论残余相位差集合中的每个理论残余相位差：
Figure DEST_PATH_IMAGE205
其中，
Figure 289243DEST_PATH_IMAGE011
表示理论残余相位差，M表示所述雷达的分时发射次数、k是与所述一对 复用阵元的分时发射时间间隔相关的常量，
Figure 667134DEST_PATH_IMAGE012
表示理论速度模糊数集合中的一个理论速 度模糊数。
示例地，所述目标速度模糊数确定模块550，还用于：
根据所述理论速度模糊数集合中的各个理论速度模糊数
Figure 2301DEST_PATH_IMAGE014
对应的理论残余相 位差
Figure 465643DEST_PATH_IMAGE015
与实测残余相位差
Figure 544458DEST_PATH_IMAGE016
，得到所述各个理论速度模糊数
Figure 901490DEST_PATH_IMAGE017
对应的相位差值
Figure DEST_PATH_IMAGE206
对所述各个理论速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE207
对应的相位差值
Figure DEST_PATH_IMAGE208
分别取弧度，得到各个相位 差值
Figure 610820DEST_PATH_IMAGE208
对应的弧度值
Figure DEST_PATH_IMAGE209
，即
Figure DEST_PATH_IMAGE210
将最小的弧度值
Figure 687358DEST_PATH_IMAGE209
对应的理论速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE211
作为所述目标速度模糊数
Figure DEST_PATH_IMAGE212
。
示例地，所述相位差补偿模块560，还用于：
基于所述目标速度模糊数
Figure 38705DEST_PATH_IMAGE024
，根据下式计算所述运动目标的速度：
Figure DEST_PATH_IMAGE213
其中，V表示所述运动目标的速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE214
表示所述运动目标的模糊速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE215
表示所 述雷达的不模糊速度，
Figure DEST_PATH_IMAGE216
表示所述目标速度模糊数。
示例性地，所述相位差补偿模块560，还用于：
以第一次分时发射期间得到的通道数据为基准，根据下式计算第n次分时时间对应的通道数据所需要的补偿运动相位差：
Figure DEST_PATH_IMAGE217
其中，
Figure 453506DEST_PATH_IMAGE035
表示所述补偿运动相位差，V表示所述运动目标的速度，n表 示第n次分时，
Figure 5841DEST_PATH_IMAGE036
表示波长，
Figure 443776DEST_PATH_IMAGE037
表示所述一对复用阵元的分时发射时间间隔。
示例性地，所述相位差补偿模块560，还用于：
对所述运动目标的回波数据进行二维FFT处理，得到所述运动目标的距离多普勒单元位置对应的各通道数据；
对所述各通道数据分别乘以所述补偿运动相位差以实现相位差补偿。
本发明还公开了一种电子设备，示例性地，如图6所示，该电子设备包括：处理器(Processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(Memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行前面所述的任一种雷达的通道运动相位补偿方法。
此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过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）执行本发明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。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行如上所述的任一种雷达的通道运动相位补偿方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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所述的方法。
最后应说明的是：以上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。

Claims (11)

1.一种雷达的通道运动相位补偿方法，用于具有复用阵元的雷达，其特征在于，包括：
获取所述雷达的一对复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的相位差；
根据所述运动目标在距离多普勒图像中的多普勒单元位置计算所述运动目标的模糊速度，并基于所述模糊速度计算所述运动目标的模糊速度分量相位差；
使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的相位差进行补偿，得到其实测残余相位差；
基于所述雷达的分时发射次数、所述一对复用阵元的分时发射时间间隔以及理论速度模糊数集合计算与所述理论速度模糊数集合对应的理论残余相位差集合；
根据所述实测残余相位差与所述理论残余相位差集合推导出所述运动目标对应的目标速度模糊数；
根据所述目标速度模糊数及所述模糊速度计算所述运动目标的补偿运动相位差，并根据所述补偿运动相位差对各通道数据进行相位差补偿。
2.根据权利要求1所述的雷达的通道运动相位补偿方法，其特征在于，所述基于所述模糊速度计算所述运动目标的模糊速度分量相位差包括：
根据下式计算所述运动目标的模糊速度分量相位差：
Figure 783867DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 993000DEST_PATH_IMAGE002
表示所述运动目标的模糊速度分量相位差，
Figure 910141DEST_PATH_IMAGE003
表示复数信号的标志，
Figure 955457DEST_PATH_IMAGE004
表 示所述运动目标的模糊速度，
Figure 616246DEST_PATH_IMAGE005
表示波长，T表示所述一对复用阵元的分时发射时间间隔。
3.根据权利要求2所述的雷达的通道运动相位补偿方法，其特征在于，所述使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的相位差进行补偿，得到其实测残余相位差包括：
根据下式使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的相位差进行补偿，得到其实测残余相位差：
Figure 430618DEST_PATH_IMAGE006
其中，
Figure 518659DEST_PATH_IMAGE007
表示实测残余相位差，
Figure 51272DEST_PATH_IMAGE002
表示所述运动目标的模糊速度分量相位差,
Figure 984593DEST_PATH_IMAGE008
表示实测通道数据间的相位差。
4.根据权利要求3所述的雷达的通道运动相位补偿方法，其特征在于，所述基于所述雷达的分时发射次数、所述一对复用阵元的分时发射时间间隔以及理论速度模糊数集合计算与所述理论速度模糊数集合对应的理论残余相位差集合包括：
根据下式计算所述理论残余相位差集合中的每个理论残余相位差：
Figure 919051DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 443573DEST_PATH_IMAGE010
表示理论残余相位差，M表示所述雷达的分时发射次数、k是与所述一对复用 阵元的分时发射时间间隔相关的常量，
Figure 197903DEST_PATH_IMAGE011
表示理论速度模糊数集合中的一个理论速度模 糊数。
5.根据权利要求4所述的雷达的通道运动相位补偿方法，其特征在于，所述根据所述实测残余相位差与所述理论残余相位差集合推导出所述运动目标对应的目标速度模糊数包括：
根据所述理论速度模糊数集合中的各个理论速度模糊数
Figure 200494DEST_PATH_IMAGE012
对应的理论残余相位差
Figure 740190DEST_PATH_IMAGE013
与实测残余相位差
Figure 904456DEST_PATH_IMAGE014
，得到所述各个理论速度模糊数
Figure 411660DEST_PATH_IMAGE015
对应的相位差值
Figure 217942DEST_PATH_IMAGE016
对所述各个理论速度模糊数
Figure 595834DEST_PATH_IMAGE017
对应的相位差值
Figure 462159DEST_PATH_IMAGE018
分别取弧度，得到各个相位差值
Figure 191080DEST_PATH_IMAGE019
对应的弧度值
Figure 535474DEST_PATH_IMAGE020
，即
Figure 299031DEST_PATH_IMAGE021
将最小的弧度值
Figure 70678DEST_PATH_IMAGE020
对应的理论速度模糊数
Figure 286895DEST_PATH_IMAGE022
作为所述目标速度模糊数
Figure 434980DEST_PATH_IMAGE023
。
6.根据权利要求5所述的雷达的通道运动相位补偿方法，其特征在于，所述根据所述目标速度模糊数及所述模糊速度计算所述运动目标的补偿运动相位差包括：
基于所述目标速度模糊数
Figure 308170DEST_PATH_IMAGE024
及所述模糊速度
Figure 985139DEST_PATH_IMAGE025
，根据下式计算所述运动目标的 速度：
Figure 688653DEST_PATH_IMAGE026
其中，V表示所述运动目标的速度，
Figure 640428DEST_PATH_IMAGE027
表示所述运动目标的模糊速度，
Figure 847419DEST_PATH_IMAGE028
表示所述 雷达的不模糊速度，
Figure 226447DEST_PATH_IMAGE029
表示所述目标速度模糊数。
7.根据权利要求6所述的雷达的通道运动相位补偿方法，其特征在于，所述根据所述目标速度模糊数及所述模糊速度计算所述运动目标的补偿运动相位差还包括：
以第一次分时发射期间得到的通道数据为基准，根据下式计算第n次分时时间对应的通道数据所需要的补偿运动相位差：
Figure 417257DEST_PATH_IMAGE030
其中，
Figure 641565DEST_PATH_IMAGE031
表示所述补偿运动相位差，V表示所述运动目标的速度，n表示第 n次分时，
Figure 234221DEST_PATH_IMAGE032
表示波长，
Figure 784151DEST_PATH_IMAGE033
表示所述一对复用阵元的分时发射时间间隔。
8.根据权利要求7所述的雷达的通道运动相位补偿方法，其特征在于，所述根据所述补偿运动相位差对各通道数据进行相位差补偿包括：
对所述运动目标的回波数据进行二维FFT处理，得到所述运动目标的距离多普勒单元位置对应的各通道数据；
对所述各通道数据分别乘以所述补偿运动相位差以实现相位差补偿。
9.一种雷达的通道运动相位补偿装置，用于具有复用阵元的雷达，其特征在于，包括：
实测相位差获取模块，用于获取所述雷达的一对复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的相位差；
模糊速度分量相位差计算模块，用于根据所述运动目标在距离多普勒图像中的多普勒单元位置计算所述运动目标的模糊速度，并基于所述模糊速度计算所述运动目标的模糊速度分量相位差；
实测残余相位差计算模块，用于使用所述模糊速度分量相位差对所述复用阵元针对同一运动目标的实测通道数据间的相位差进行补偿，得到其实测残余相位差；
理论残余相位差计算模块，用于基于所述雷达的分时发射次数、所述一对复用阵元的分时发射时间间隔以及理论速度模糊数集合计算与所述理论速度模糊数集合对应的理论残余相位差集合；
目标速度模糊数确定模块，用于根据所述实测残余相位差与所述理论残余相位差集合推导出所述运动目标对应的目标速度模糊数；
相位差补偿模块，用于根据所述目标速度模糊数及所述模糊速度计算所述运动目标的补偿运动相位差，并根据所述补偿运动相位差对各通道数据进行相位差补偿。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上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程序时实现如权利要求1至8中任一项所述的雷达的通道运动相位补偿方法。
11.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，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8中任一项所述的雷达的通道运动相位补偿方法。
CN202111558991.1A 2021-12-20 2021-12-20 雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质 Active CN113945902B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111558991.1A CN113945902B (zh) 2021-12-20 2021-12-20 雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111558991.1A CN113945902B (zh) 2021-12-20 2021-12-20 雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113945902A CN113945902A (zh) 2022-01-18
CN113945902B true CN113945902B (zh) 2022-03-01

Family

ID=79339175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111558991.1A Active CN113945902B (zh) 2021-12-20 2021-12-20 雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113945902B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114442080B (zh) * 2022-01-29 2023-10-20 南京隼眼电子科技有限公司 运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018072014A (ja) * 2016-10-25 2018-05-10 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 レーダ装置、信号処理装置及び信号処理方法
CN108594233B (zh) * 2018-04-24 2020-07-14 森思泰克河北科技有限公司 一种基于mimo汽车雷达的速度解模糊方法
CN109975806B (zh) * 2019-04-15 2023-04-07 西安中电科西电科大雷达技术协同创新研究院有限公司 基于阵元相位差的时分mimo雷达运动补偿方法
CN111551934A (zh) * 2020-05-07 2020-08-18 东南大学 一种用于无人机载sar成像的运动补偿自聚焦方法与装置
CN112612020B (zh) * 2020-11-13 2024-03-22 北京理工睿行电子科技有限公司 一种新型毫米波雷达信号处理方法
CN112098970B (zh) * 2020-11-18 2021-02-19 南京慧尔视智能科技有限公司 一种用于交通微波检测的速度解模糊算法及相关设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN113945902A (zh) 2022-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107064861B (zh) 用于估计到达角的设备以及用于波束成形的设备
US10754008B2 (en) Vehicle radar system that addresses doppler frequency shift and method of using the same
US7961147B1 (en) Long baseline phase interferometer ambiguity resolution using frequency differences
CN107942331B (zh) 基于谱分析的多通道sar系统通道偏差估计方法
CN114137508B (zh) 运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质
CN114814817B (zh) 运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质
Sit et al. Real-time 2D+ velocity localization measurement of a simultaneous-transmit OFDM MIMO Radar using Software Defined Radios
CN112114296B (zh) 用于无人机协同tdoa/fdoa复合定位的参数估计方法及系统
CN113945902B (zh) 雷达的通道运动相位补偿方法、装置、设备及存储介质
US20210293949A1 (en) Method for determining direction information
JP2021526215A (ja) レーダセンサシステム
RU2507536C1 (ru) Обнаружитель-измеритель когерентно-импульсных сигналов
JP7345099B2 (ja) レーダ装置、及び、レーダ方法
JP2010175457A (ja) レーダ装置
CN112526496A (zh) 测量信息获取方法、装置及设备
WO2022103608A1 (en) A beamforming hardware accelerator for radar systems
Berry et al. On the design of an optimal coherent multistatic radar network configuration
WO2022027241A1 (zh) 信号处理方法和装置
CN114442080B (zh) 运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质
CN114706066A (zh) 运动目标检测方法、装置、电子设备及存储介质
JP5721578B2 (ja) レーダ装置
US11047974B1 (en) Systems and methods for virtual doppler and/or aperture enhancement
CN115561728A (zh) 一种fmcw雷达的单帧速度解模糊方法和装置
CN114609624A (zh) 基于mimo雷达的目标速度解法、存储器以及电子设备
US11822005B2 (en) Radar communications with offset chirp interval time

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant