基於快速查表法的解速度模糊算法的製作方法

2023-06-09 19:26:51 4

本發明屬於雷達數據處理領域，涉及一種雷達數據處理中的重複頻率參差解速度模糊方法。

背景技術：

在雷達搜索目標模式重複頻率選擇時，距離模糊和速度模糊無法兼顧。為了避免距離模糊選擇了速度模糊的重複頻率，這就需要在雷達數據處理中設計算法求解速度模糊，得到目標的真實徑向速度值。現有技術一般採用3到4種重頻參差求解速度模糊。傳統方法查速度解模糊表時採用諸列查找並需要記錄該列的滿足閾值的範圍，然後再進行二次查找得到滿足條件的目標速度值，這種查找速度解模糊表的方法，查錶速度慢，效率低。

技術實現要素：

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種基於快速查表法的解速度模糊算法，能夠提高解模糊的效率和可靠性。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案包括以下步驟：

1)創建不同FFT點數n的N行5列的速度解模糊表{Aij}，其中，i為0到N的整數，j取0到4的整數，N＝fdmax/△fd，fdmax＝2×Vd/λ，Vd為各種FFT點數時關心目標的最大徑向速度，λ為光波的波長，△fd為滿足速度解析度的都卜勒頻率步進量，△fd＝INT(Fr/n)，INT為取整，n為FFT點數，Fr為最小工作重頻；速度解模糊表的第一列Ai0為由小到大排列的目標速度，由都卜勒頻率計算獲得速度，第二至第五列Ai1～Ai4為雷達工作的四種不同重複頻率下的目標速度對應的連續存放的目標速度通道號；

2)給定閾值ε，ε小於等於2；

3)定義每行滿足條件(|Aij-Bj|≤ε)個數的最大值為Mmax，並將Mmax初始設定為零；

4)將信號處理機輸出的四種不同重複頻率下的目標速度通道號Bj和速度解模糊表中的目標速度通道號Aij逐行逐列做差，j為1到4的整數，以差的絕對值不大於閾值為滿足條件；記錄每行滿足條件的列的個數Mj；

5)將Mj和Mmax進行比較，如果Mj大於Mmax，則更新Mmax＝Mj，並記錄當前行號K＝j；

6)如果當前Mj等於4，則輸出當前行對應的速度值作為所要查找的目標速度，終止查表過程，查表結束；否則返回步驟4)；

7)遍歷二維速度解模糊表後，如果Mmax等於3，輸出K行對應的目標速度作為所要查找的目標速度；如果Mmax小於3，則查表失敗。

本發明的有益效果是：以預先計算得到的目標速度和速度通道號對應的N×5二維速度解模糊表為基礎，將較大的計算量提前完成，免去了中間過程的計算耗時，極大地提高了解模糊的效率和可靠性；而且建立該表時可根據測量系統的精度要求增減表的長度，方便靈活。目標速度由小到大排列，每行只記錄滿足閾值的速度通道的個數，中間變量少，查錶速度非常快，實際使用過程中發現常常一步就解出了目標的精確速度值。本發明與傳統的查速度解模糊表方法相比，不僅效率高，而且可靠性方面也得到了極大的提升，顯示出了極大的優越性。

附圖說明

圖1是本發明的流程示意圖；

圖2是本發明的詳細流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明，本發明包括但不僅限於下述實施例。

本發明的方法如圖1所示，以信號處理機輸出的四種不同重複頻率的速度通道號和預先人工建立的速度解模糊表為輸入，以循環算法逐行按列以速度通道號比對開始查表。每行結束時記錄滿足閾值的列的個數，並與預存的該個數的最大值進行比較，如果滿足大於預存的最大值，則更新該最大值和最大值行號，如果該最大值出現等於4，則記錄該行號，查找過程結束。輸出該行的第一列即速度值為目標速度。如果一直未出現最大值為4，且查表結束，如果該最大值等於3，則滿足3/4準則，輸出該最大值記錄的行所在的第一列目標速度值為目標速度；如果該最大值小於3，則查表失敗，即速度解模糊失敗。

具體包括以下步驟：

基於預先建立不同FFT點數n(n常用的取值有64、128、256等)的N×5二維速度解模糊表{Aij}(i為0到N的整數，j取0到4的整數)，N＝fdmax/△fd，其中，fdmax＝2×Vd/λ，Vd為各種FFT點數時關心目標的最大徑向速度，λ為光波的波長，△fd為滿足速度解析度的都卜勒頻率步進量，△fd＝INT(Fr/n)，INT為取整，n為FFT點數，Fr為最小工作重頻。速度解模糊表的第一列Ai0為由小到大排列的目標速度(單位：m/s，為實型數，由都卜勒頻率計算獲得速度)，第二至第五列Ai1～Ai4為雷達工作的四種不同重複頻率下的目標速度對應的連續存放的目標速度通道號，其為整型數。

查表時輸入由信號處理經過MTD後得到的四種重複頻率下的目標速度通道號Bj(j為1到4的整數)，為整型數，準則為3/4，首先查到的小速度優先，查表過程如下：

1)給定閾值ε(可根據目標速度測量能夠滿足精度要求的最大值，一般取小於等於2)；

2)定義每行滿足條件(|Aij-Bj|≤ε)個數的最大值為Mmax，並將Mmax初始設定為零；

3)將輸入的目標速度通道號Bj和二維速度解模糊表中的目標速度通道號Aij逐行逐列做差，以差的絕對值不大於閾值為滿足條件；

4)記錄每行滿足條件的個數Mj；

5)將Mj和Mmax進行比較，如果Mj大於Mmax，則更新Mmax＝Mj，並記錄當前行號K＝j；

6)如果當前Mj等於4，則輸出當前行對應的速度值作為所要查找的目標速度，終止查表過程，查表結束；否則返回步驟3)；

7)遍歷二維速度解模糊表後，如果Mmax等於3，滿足3/4準則查表成功，輸出K行對應的目標速度作為所要查找的目標速度；如果Mmax小於3，則查表失敗。

本發明的實施例如圖2所示，以不同的FFT點數，分別按速度正負依據公式INT(Fr4÷n)～64K，步進量INT(Fr4÷n)確定速度解模糊表的維數，按照公式計算4種不同重頻一定速度對應的速度通道號通道號為整型數。一般情況下的FFT點數有64、128、256等，速度有正速度和負速度，所以通常至少建立6個速度解模糊表。速度解模糊表為N×5的二維數組，第一列為速度值，第二至第五列為該速度值對應的四種重頻下的速度通道號。查表過程如下：

1)根據目標速度測量精度確定合適的查表閾值。

2)定義變量記錄查表獲得的最大值Mmax，並將其初始化為零。

3)定義變量L記錄該最大值對應的行號。

4)以循環開始，以行為單位從第2列至第5列用輸入的四種重頻下的速度通道號分別和其做差，記錄差的絕對值。

5)記錄每行差的絕對值小於閾值的個數M。

6)一行結束時，如果M大於Mmax，則更新Mmax為M，並更新L的值為當前行號。

7)如果出現M等於4的情況，更新L為當前行號，停止查表過程，輸出L行對應的速度值為目標速度。

8)如果查表結束Mmax的值等於3，表明L行滿足3/4準則，輸出L行對應的速度值為目標速度。

9)如果查表結束Mmax的值小於3，表明滿足條件的最大個數都不能滿足3/4準則，查表失敗。