由同一個(gè)時(shí)鐘對(duì)前端的中頻率源調(diào)制信號(hào)和信號(hào)處理單元時(shí)序控制信號(hào) 進(jìn)行同步，使系統(tǒng)具備相參性；
[0044] 步驟2、調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生鋸齒波線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)波形，掃頻帶寬為AF，將調(diào)制信號(hào)通 過(guò)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)射出去，經(jīng)目標(biāo)反射后再通過(guò)接收天線(xiàn)接收回波信號(hào)，回波信號(hào)經(jīng)同一本振 正交混頻后輸出接收1通道和接收2通道的I、Q信號(hào)，并將I、Q信號(hào)輸出到信號(hào)處理單元， 系統(tǒng)原理見(jiàn)圖3所示；
[0045] 步驟3、對(duì)步驟2中的I、Q信號(hào)進(jìn)行FFT(快速傅里葉變換）后，形成不同距離單 元的頻譜，通過(guò)MTD(動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)）對(duì)同一距離單元的信號(hào)進(jìn)行多普勒處理，恒虛警檢測(cè)、目 標(biāo)聚類(lèi)后提取得到目標(biāo)的距離、速度信息。信號(hào)處理單元的處理流程見(jiàn)圖4所示；
[0046] 步驟4、收發(fā)天線(xiàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)圖5所示，如果要求在±15°內(nèi)測(cè)角無(wú)模糊，則對(duì)兩個(gè)接 收天線(xiàn)間距d的要求如下：
[0047]
公式（6)
[0048] 其中，W表示兩個(gè)接收通道的相位差，d為兩個(gè)接收天線(xiàn)中心的物理間隔，巾為目 標(biāo)的方位角度，X為波長(zhǎng)。
[0049] 通過(guò)對(duì)步驟2中的接收1通道和接收2通道的I、Q信號(hào)進(jìn)行比相處理，得到相位 差，根據(jù)比相法測(cè)角的計(jì)算公式（7)，計(jì)算目標(biāo)相對(duì)雷達(dá)的方位角度。
[0050]
公式（7)
[0051] 步驟5、根據(jù)步驟3、步驟4得到當(dāng)前幀目標(biāo)距離、速度、方位角度信息，采用公式 (8)對(duì)當(dāng)前幀進(jìn)行濾波，并采用公式（9)對(duì)下一幀的目標(biāo)距離、速度、方位角度信息進(jìn)行預(yù) 測(cè)，利用預(yù)測(cè)信息進(jìn)行上下幀之間的目標(biāo)關(guān)聯(lián)，形成對(duì)目標(biāo)的跟蹤軌跡，并將最終的處理結(jié) 果輸出給顯控計(jì)算機(jī)。
[0052] 具體地，步驟5目標(biāo)關(guān)聯(lián)方法的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0053] (1)根據(jù)人物、車(chē)輛等目標(biāo)設(shè)定初始目標(biāo)濾波速度值；
[0054] (2)根據(jù)安防雷達(dá)實(shí)測(cè)的目標(biāo)距離，利用濾波公式和預(yù)測(cè)公式，計(jì)算濾波距離和預(yù) 測(cè)距離；
[0055] 具體濾波公式表示如下：
[0056]
公式（8)
[0057] 其中，irt、&為當(dāng)前幀的目標(biāo)距離、速度濾波結(jié)果，尾Id、：為上一幀的目 標(biāo)距離、速度濾波結(jié)果，Rn為當(dāng)前幀目標(biāo)距離結(jié)果，T為檢測(cè)周期，A和B分別為距離和速度 的濾波系數(shù)。
[0058] 預(yù)測(cè)公式如下：
[0059]
公式（9)
[0060] 其中，為下一幀的目標(biāo)距離、速度預(yù)測(cè)結(jié)果。
[0061] 安防跟蹤雷達(dá)系統(tǒng)中，主要針對(duì)的為人物目標(biāo)，由于速度較慢，距離和速度的濾波 系數(shù)A、B不宜過(guò)大。本系統(tǒng)中，A選擇0.03，B選擇0.0012。根據(jù)測(cè)量得到的目標(biāo)距離進(jìn)行 濾波和預(yù)測(cè)，并將預(yù)測(cè)距離實(shí)際的距離結(jié)果進(jìn)行相關(guān)，能夠極大的減小多目標(biāo)環(huán)境下影響， 對(duì)建立多個(gè)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡能夠起到良好的效果。
[0062] (3)采用距離預(yù)測(cè)值作為模板進(jìn)行關(guān)聯(lián)，設(shè)定目標(biāo)距離關(guān)聯(lián)窗口為AR ;
[0063] (4)當(dāng)多個(gè)目標(biāo)符合關(guān)聯(lián)窗時(shí)，選擇幅度最大的目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。
[0064] 具體關(guān)聯(lián)不意圖如圖6所不。
[0065] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種相參處理的安防監(jiān)控雷達(dá)系統(tǒng)的多目標(biāo)跟蹤方法，其特征在于，所述安防雷 達(dá)系統(tǒng)包括發(fā)射天線(xiàn)、接收天線(xiàn)、前端、信號(hào)處理單元和顯控計(jì)算機(jī)，該方法的步驟具體如 下： 步驟1、由同一個(gè)時(shí)鐘對(duì)前端的中頻率源調(diào)制信號(hào)和信號(hào)處理單元的時(shí)序控制信號(hào)進(jìn) 行同步； 步驟2、通過(guò)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)射中頻率源調(diào)制信號(hào)，所述中頻率源調(diào)制信號(hào)經(jīng)目標(biāo)反射后形 成回波信號(hào)，通過(guò)接收天線(xiàn)接收回波信號(hào)，回波信號(hào)經(jīng)同一本振正交混頻后輸出接收1通 道和接收2通道的I、Q信號(hào)，并將所述I、Q信號(hào)輸出到信號(hào)處理單元； 步驟3、信號(hào)處理單元對(duì)步驟2中的所述I、Q信號(hào)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)的距離、速度信 息； 步驟4、通過(guò)對(duì)步驟2中的接收1通道和接收2通道的I、Q信號(hào)進(jìn)行比相處理，得到相 位差，進(jìn)而根據(jù)相位差計(jì)算目標(biāo)相對(duì)雷達(dá)的方位角度； 步驟5、根據(jù)步驟3、步驟4得到當(dāng)前幀目標(biāo)距離、速度、方位角度信息，形成對(duì)目標(biāo)的跟 蹤軌跡。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3、信號(hào)處理單元對(duì)步驟2中的所 述I、Q信號(hào)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)的距離、速度信息具體為：信號(hào)處理單元對(duì)步驟2中的所述 I、Q信號(hào)進(jìn)行FFT后，形成不同距離單元的頻譜，通過(guò)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)對(duì)同一距離單元的信號(hào)進(jìn) 行多普勒處理，經(jīng)過(guò)恒虛警檢測(cè)和目標(biāo)聚類(lèi)后提取得到目標(biāo)的距離、速度信息。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4中具體根據(jù)比相法測(cè)角的計(jì)算公式(7、許管日烷相對(duì)雷飲的玄仿#度； 公式（7) 共衣不乂旭退的相位差，d為兩個(gè)接收天線(xiàn)中心的物理間隔，巾為目標(biāo)相 對(duì)雷達(dá)的方位角度，X為波長(zhǎng)。4. 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟5中根據(jù)步驟3、步驟4 得到當(dāng)前幀目標(biāo)距離、速度、方位角度信息，形成對(duì)目標(biāo)的跟蹤軌跡具體為：根據(jù)步驟3、步 驟4得到當(dāng)前幀目標(biāo)距離、速度、方位角度信息，對(duì)當(dāng)前幀進(jìn)行濾波，并對(duì)下一幀的目標(biāo)距 離、速度、方位角度信息進(jìn)行預(yù)測(cè)，利用預(yù)測(cè)信息進(jìn)行上下幀之間的目標(biāo)關(guān)聯(lián)，形成對(duì)目標(biāo) 的跟蹤軌跡，并將最終的處理結(jié)果輸出給顯控計(jì)算機(jī)。5. 如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，步驟5中的目標(biāo)關(guān)聯(lián)方法的具體 實(shí)現(xiàn)步驟如下： (1) 根據(jù)目標(biāo)設(shè)定初始目標(biāo)濾波速度值； (2) 根據(jù)安防雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)測(cè)的目標(biāo)距離，利用濾波公式和預(yù)測(cè)公式，計(jì)算濾波距離和預(yù) 測(cè)距離。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種相參處理的安防監(jiān)控雷達(dá)多目標(biāo)跟蹤方法，先對(duì)目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，不同譜線(xiàn)包含了不同目標(biāo)的距離信息，然后對(duì)多個(gè)重復(fù)周期同一距離單元的譜線(xiàn)進(jìn)行FFT處理，得到目標(biāo)多普勒信息，也即得到目標(biāo)的速度信息，最后通過(guò)目標(biāo)關(guān)聯(lián)算法，完成同時(shí)多個(gè)目標(biāo)的軌跡跟蹤。該方法能夠大大避免了多目標(biāo)易配對(duì)錯(cuò)誤的問(wèn)題，降低了信號(hào)處理單元算法的復(fù)雜性。
【IPC分類(lèi)】G01S13/72, G01S13/58
【公開(kāi)號(hào)】CN105022059
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510378711
【發(fā)明人】秦屹, 柯常勇, 張恒
【申請(qǐng)人】南京森斯?fàn)栔悄芸萍加邢薰?br>【公開(kāi)日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年7月1日