一种LFMCW雷达多目标速度配对方法

杜天有

摘要：本文结合某雷达系统的实际需求，针对LFMCW雷达在多目标的环境下，对三角调频连续波信号的上/下扫频段差频信号的谱峰配对存在虚假目标的问题，提出了一种基于定频信号进行目标速度估计和目标配对方法。

【关键词】LFMCW雷达 速度配对

1 引言

线性调频连续波（LFMCW）雷达具有比较大的时宽带宽积，相比脉冲雷达，其具备较高测距精度、较低的发射功率、高距离分辨力和无盲区等特点，在近距离、高分辨的探测场合得到越来越广泛的应用。

线性调频连续波雷达是通过发射信号和接收信号的频率差进行距离测量，由于LFMCW信号时宽带宽积比较大，运动目标的多普勒频率会叠加到信号的频率差中（即距离，速度耦合现象），因此会导致对运动目标进行距离估计时存在较大偏差。通常采用对称三角调频连续波信号，可以实现差频信号的距离速度去耦合，但是在多目标环境中，上/下扫频段多个谱峰的准确配对却是一大难题。

国内外很多学者对该问题进行研究，文献[4]提出了一种采用变周期调频连续波雷达的多目标识别方法，该方法需要发射三组不同周期的三角调频连续波信号，通过周期变化来区分真实目标和虚假目标。文献[5]提出了一种通过多周期MTD处理获得目标的模糊速度进行虚假目标筛除的方法。文献[4]、[5]是通过周期变化和多周期积累的方式排出虚假目标，二者都存在雷达时间资源占用多、计算量大等特点，不适合雷达对数据率要求比较高的场合。本文提出一种基于定频信号进行目标速度估计的方法，可在单个雷达周期内快速实现目标配对及距离速度去耦合，能够较好在某雷达系统中应用。

2 LFMCW雷達回波信号分析

在上扫频段，发射的线性调频信号可以表示为：

3 基于定频测速的速度配对法

某雷达的检测对象为导弹、火箭弹等高速运动目标，且雷达输出数据速率要求比较高（1KHz）。结合其作战需求与战技指标要求，

4 工程应用需注意的几个问题

4.1 零速目标的检测

静止目标或者径向速度的多普勒速度为零，这类型目标的水平频段差频信号位于频谱的零频位置处，与地物杂波信号混在一起无法进行区分，所以通过基于定频测速的速度配对法无法检测零速目标。但由于某雷达的检测对象为导弹、火箭弹等高速运动目标，相对雷达的径向速度比较大，所以该问题不影响雷达的

5 结论

文章分析了对称三角调频连续波雷达进行探测时存在的上/下扫频段多个谱峰的准确配对困难的问题，提出多目标环境下通过固定频率先进行检测和测度估计，然后再对上/下扫频段目标进行准确的配对，解决多目标距离速度耦合的问题：还对工程应用需注意的几个问题进行了说明。

参考文献

[1]翟厚明，线性调频连续波雷达导引头信号处理系统研究[D].南京理工大学，2005.

[2]肖汉.LFMCW雷达信号处理算法研究与实现[D].电子科技大学，2005.

[3]刘慧芳，线性调频连续波雷达的信号处理研究[D].南京理工大学，2008.

[4]徐涛，金昶明，孙晓玮，等.一种采用变周期调频连续波雷达的多目标识别方法[J].电子学报，2002，30 （06）：861-863.

[5]肖汉，杨建宇，熊金涛，LFMCW雷达多目标MTD速度配对法[J].电波科学学报，2005， 20（06）： 712-715.endprint