[发明专利]一种基于GPS卫星信号的目标特征提取方法、装置及系统

权利要求书

1.一种基于GPS卫星信号的目标特征提取方法，其特征在于，包括：

信息接收模块在相同的频域和时域上接收第一、第二、第三、第四信号，所述第一信号来自GPS卫星发射的电磁波，所述第二、第三、第四信号均来自GPS卫星发射至目标并反射的电磁波；

对所述第一信号进行频域滤波，获得第一峰值角度向量、第一峰值频率向量、GPS电文信息向量、第一峰值位置信息向量及GPS卫星位置信息向量；

对所述第二、三、四信号分别进行平滑滤波计算，获得第一、第二、第三目标场景信息重构矩阵；

对所述第一、第二、第三目标场景信息重构矩阵进行平滑滤波、模糊化计算、阈值判决、速度计算，获得目标特征，包括其位置和速度。

2.根据权利要求1所述的基于GPS卫星信号的目标特征提取方法，其特征在于：对所述第一信号进行频域滤波，获得第一峰值角度向量、第一峰值频率向量、GPS电文信息向量、第一峰值位置信息向量及GPS卫星位置信息向量，具体包括：对所述第一信号按照一个GPS信号码长为一个处理单元进行处理，将GPS根信号进行升采样，获得与所述第一信号相同的采样率的采样根信号，将第一信号与所述采样根信号进行解扩频处理，并计算第一峰值向量；对第一峰值向量进行角度提取处理，获得所述第一峰值角度向量，对所述第一峰值角度向量进行差分峰值检测，获得所述GPS电文信息向量、所述第一峰值频率向量及所述第一峰值位置信息向量；对所述GPS电文信息向量进行解码，获得GPS卫星位置信息向量。

3.根据权利要求1所述的基于GPS卫星信号的目标特征提取方法，其特征在于：所述GPS卫星信号选自三种不同频段中的一种，分别为L1频段，L2频段和L5频段，其中，L1频段的频点中心为1575.42MHz，带宽为25MHz；L2频段的频点中心为1227.60MHz，带宽为25MHz；L5频段的频点中心为1176.45MHz，带宽为25MHz；优选情况是选自L2频段。

4.根据权利要求1所述的基于GPS卫星信号的目标特征提取方法，其特征在于：对所述第二、三、四信号分别进行处理，获得第一、第二、第三目标场景信息重构矩阵，其中，所述第一目标场景信息重构矩阵方法包括：对所述第二信号基于一个GPS信号码字长度为行长度进行串并变换，获得第二信号矩阵；对所述第一峰值角度向量、所述第一峰值频率向量、所述GPS电文信息向量、所述第一峰值位置信息向量以及GPS基带信号进行计算，获得参考矩阵；对所述第二信号矩阵、所述参考矩阵及所述GPS卫星位置信息向量进行时域二维匹配滤波计算，获取第一目标场景信息重构矩阵；根据所述第三、四信号分别获取所述第二、第三目标场景信息重构矩阵的方法与所述第一目标场景信息重构矩阵的获取方法一致。

5.根据权利要求1所述的基于GPS卫星信号的目标特征提取方法，其特征在于：对所述第一、第二、第三目标场景信息重构矩阵进行平滑滤波、模糊化计算、阈值判决、速度计算，获得目标特征，包括其位置和速度，具体包括：对所述第一、第二目标场景信息重构矩阵进行平滑滤波处理，获得第一特征矩阵；对所述第一、第三目标场景信息重构矩阵进行平滑滤波处理，获得第二特征矩阵；对所述第一特征矩阵及所述第二特征矩阵进行模糊化计算，获得场景信息特征矩阵，对所述场景信息特征矩阵去除冗余信息，获取第二场景特征矩阵，对所述第二场景特征矩阵进行信噪比阈值判决、角度-速度变化，获得目标的位置与速度。

6.一种基于GPS卫星信号的目标特征提取装置，其特征在于，包括：

信息接收模块，用于在相同的时域和频域上接收第一信号、第二信号、第三信号和第四信号；所述第一信号来自GPS卫星发射的电磁波，所述第二信号、第三信号和第四信号均来自GPS卫星发射至目标并反射的电磁波；

第一处理模块，用于对所述第一信号进行频域滤波，获得第一峰值角度向量、第一峰值频率向量、GPS电文信息向量、第一峰值位置信息向量及GPS卫星位置信息向量；

第二处理模块，用于对所述第二、三、四信号进行平滑滤波计算，获得第一、第二、第三目标场景信息重构矩阵；

第三处理模块，用于对所述第一、第二、第三目标场景信息重构矩阵进行平滑滤波、模糊化计算、阈值判决、速度计算，获得目标特征，包括其位置和速度。