[发明专利]基于P/D波段雷达信号融合处理的高速目标检测方法

说明书

本发明公开了一种基于P/D波段雷达信号融合处理的高速目标检测方法，包括以下步骤：选取P波段工作雷达的发射波形形式为伪随机二进制相移键控脉冲信号，D波段工作雷达的发射波形形式为线性调频连续波信号；确定P波段雷达的伪随机二进制相移键控脉冲发射波形参数和D波段雷达的线性调频连续波发射波形参数；对P波段和D波段对应的工作波形进行协同发射和接收；对P波段和D波段雷达的发射信号回波进行处理，将两种波形的信号处理结果进行融合处理，得到目标的距离和速度信息。本发明解决了高速运动目标在D波段雷达下易发生测速模糊的问题，提高了目标测距与测速的精度。

技术领域

本发明属于雷达信息技术领域，特别是一种基于P/D波段雷达信号融合处理的高速目标检测方法。

背景技术

近年来隐身技术的迅速发展对战略和战术防御系统提出了严峻挑战,迫使人们考虑如何摧毁隐身兵器并研究反隐身技术。现役隐身飞机效果最佳的频段在1～40GHz之间，如果雷达工作频率超出此范围，就可以显著提高雷达探测能力，从而使隐身飞机的隐身能力大大降低。

P波段频率范围为0.23～1GHz，D波段频率范围为110～170GHz，两者都处于隐身频段外，因此P波段与D波段雷达都具有出色的反隐身能力。P波段选用二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)工作波形，D波段选用线性调频连续波(LinearFrequency Modulated Continuous Wave,LFMCW)工作波形，两者都有较高的测距精度，但在测速性能方面，P波段雷达发射信号波长大，因此存在测速精度差的问题。D波段LFMCW雷达测速精度高，但其工作波形波长小，容易导致因多普勒模糊造成的测速模糊现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于P/D波段雷达信号融合处理的高速目标检测方法，以提高目标距离、速度测量精度，同时达到反隐身的效果。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于P/D波段雷达信号融合处理的高速目标检测方法，包括以下步骤：

步骤1，选取P波段雷达的发射波形形式为伪随机二进制相移键控脉冲信号，D波段雷达的发射波形形式为线性调频连续波波形；

步骤2，根据最大测距范围、最大测速范围以及测距精度确定P波段雷达的发射波形参数，包括码元宽度、脉冲宽度、脉冲重复周期；确定D波段雷达的发射波形参数，包括扫频带宽、扫频周期；

步骤3，对P波段和D波段雷达对应的工作波形进行协同发射和接收；

步骤4，对P波段雷达的BPSK发射信号回波进行处理：发射信号回波经AD采样和数字下变频后得到数字信号，对采样得到的数字信号数据进行相关处理，将结果保存至存储器RAM，在连续发射了N个脉冲完成相关处理后，将N个脉冲相关处理结果中同一个距离单元结果进行动目标检测处理，获得距离-多普勒二维平面，进行恒虚警检测得到目标峰值点，得到目标在P波段BPSK工作波形下的距离和速度信息；

步骤5，对D波段雷达的LFMCW发射信号回波进行处理：发射信号回波与本振信号进行混频得到差拍信号，对采样得到的差拍信号数据进行加窗快速傅里叶变换处理得到第一维FFT结果，经过一个相参积累时间，即N个脉冲重复周期后，进行第二维的FFT，MTD完成后形成距离-多普勒二维平面，对MTD处理结果进行CFAR检测处理，获得目标点迹的距离和多普勒信息，得到目标在D波段LFMCW工作波形下的距离和速度信息；

步骤6，对P波段和D波段雷达回波信号处理结果进行融合处理：将P波段和D波段探测结果在距离维进行匹配处理，得到同一目标在两种工作模式下的距离和速度测量结果；对同一目标，使用P波段速度测量结果判断目标在D波段多普勒频率测量模糊倍数，进行解模糊处理，得到目标距离和速度信息。