【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及到雷达探测，尤其是一种fmcw雷达高度表数字信号处理方法及装置。
技术介绍
1、受功率、体积、重量以及成本等多种因素制约，现有的无人机载、弹载等雷达高度表主要采用模拟fmcw体制。随着应用场景的复杂化和测高范围的扩展，传统fmcw(调频连续波)雷达高度表由于其测高动态范围较大，导致差拍频率频带很宽，对差拍信号放大器(低频放大器)带宽要求也就很高，会引入较多噪声。而且由于通常使用模拟信号处理方法测频，导致其测高精确度、可靠性、灵活性等多项指标较差。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提出一种fmcw雷达高度表数字信号处理方法及装置，可以克服传统模拟信号处理的缺陷，提高测高精确度，而且更有利于系统的稳定和小型化。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一方面，本专利技术提供一种fmcw雷达高度表数字信号处理方法，包括：
4、将测高范围按照设计的差拍频率额度范围【fbmin，fbmax】分为n段，每一高度段设计具有不同调频斜率的发射波形；
5、进入高度搜索状态，找到与当前载体飞行高度匹配的发射波形，包括：获取当前高度段发射波形对应的差拍信号，对当前差拍信号滤波处理后，进行fft变换得到当前差频频谱图；基于当前差频频谱图判断当前高度段发射波形是否当前载体飞行高度匹配，如不匹配，则将当前发射波形切换为其他高度段发射波形，直至找到与当前载体飞行高度匹配的发射波形；
6、当高度搜
7、另一方面，本专利技术提供一种fmcw雷达高度表数字信号处理装置，包括：
8、设置模块，用于将测高范围按照设计的差拍频率额度范围【fbmin，fbmax】分为n段，每一高度段设计具有不同调频斜率的发射波形；
9、高度搜索模块，用于在高度搜索状态时找到与当前载体飞行高度匹配的发射波形，包括：获取当前高度段发射波形对应的差拍信号，对当前差拍信号滤波处理后，进行fft变换得到当前差频频谱图；基于当前差频频谱图判断当前高度段发射波形是否当前载体飞行高度匹配，如不匹配，则将当前发射波形切换为其他高度段发射波形，直至找到与当前载体飞行高度匹配的发射波形；
10、跟踪模块，用于在高度搜索状态找到与当前载体飞行高度匹配的发射波形后，进入跟踪状态时，获取目标高度信息。
11、另一方面，本专利技术提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述fmcw雷达高度表数字信号处理方法的步骤。
12、另一方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述fmcw雷达高度表数字信号处理方法的步骤。
13、另一方面，本专利技术提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品存储在计算机可读存储介质上，并且包括计算机指令，所述计算机指令在由处理器运行时使得计算机设备实现上述fmcw雷达高度表数字信号处理方法的步骤。
14、相比现有技术，本专利技术的技术效果：
15、为了克服现有传统雷达高度表精确度、可靠性、灵活性等多项指标较差的问题，本专利技术利用快速傅立叶变换(fft)测频代替模拟信号处理中的过零计数测频,实现了雷达高度表差拍信号的全数字化处理,从而有效提高了系统灵活性和稳定性。
16、其次，由于本专利技术采用恒差拍调频体制，通过控制调频斜率的实时变化，使得实际差拍频率一直保持为设计的一定频率范围内。由于差拍频率固定，中频放大器带宽可以做得很窄，增益较大，其灵敏度远比传统模拟调频体制连续波雷达高度表高。而且，由于带宽较窄，其抗干扰性能也优于传统模拟信号处理雷达高度表。
17、传统高度表中，使用窄带滤波器作为跟踪滤波器，发射波形切换频繁导致搜索费时稳定性差等缺点。而本专利技术在判断当前差频频谱图判断当前高度段发射波形是否当前载体飞行高度匹配过程中，通过全频带数字频谱分析与处理，将当前差频频谱图根据设计的差拍频率额度范围分为三部分，分别为当前差频频谱图中fbmin之前的频谱范围、当前差频频谱图中的差拍频率额度范围以及当前差频频谱图中fbmax之后的频谱范围，进而进行后续一系列的参数的准确提取和处理，能够实现复杂场景下的载具高度稳定、高精度的测量。
18、本专利技术通过分段搜索跟踪方法能有效利用整个频带所有谱线提高高度表测高精度和测高稳定性，并且方法的效率远远高于传统高度表测高方法。
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1.FMCW雷达高度表数字信号处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的FMCW雷达高度表数字信号处理方法，其特征在于，基于当前差频频谱图判断当前高度段发射波形是否当前载体飞行高度匹配，包括：
3.根据权利要求1或2所述的FMCW雷达高度表数字信号处理方法，其特征在于，如当前高度段发射波形与当前载体飞行高度不匹配，则将当前发射波形切换为其他高度段发射波形，方法包括：
4.根据权利要求1所述的FMCW雷达高度表数字信号处理方法，其特征在于，跟踪状态，获取目标高度信息，包括：
5.根据权利要求4所述的FMCW雷达高度表数字信号处理方法，其特征在于，基于当前搜索到的目标的目标频谱获取目标高度信息，包括：
6.根据权利要求4所述的FMCW雷达高度表数字信号处理方法，其特征在于，使目标回波差频保持在差拍频率额度范围【fbmin，fbmax】内的方法是：
7.FMCW雷达高度表数字信号处理装置，其特征在于，包括：
8.FMCW雷达高度表，其特征在于，采用如权利要求1所述FMCW雷达高度表数字信号处
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，其特征在于：处理器执行计算机程序时实现如权利要求1所述FMCW雷达高度表数字信号处理方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述FMCW雷达高度表数字信号处理方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.fmcw雷达高度表数字信号处理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的fmcw雷达高度表数字信号处理方法，其特征在于，基于当前差频频谱图判断当前高度段发射波形是否当前载体飞行高度匹配，包括：
3.根据权利要求1或2所述的fmcw雷达高度表数字信号处理方法，其特征在于，如当前高度段发射波形与当前载体飞行高度不匹配，则将当前发射波形切换为其他高度段发射波形，方法包括：
4.根据权利要求1所述的fmcw雷达高度表数字信号处理方法，其特征在于，跟踪状态，获取目标高度信息，包括：
5.根据权利要求4所述的fmcw雷达高度表数字信号处理方法，其特征在于，基于当前搜索到的目标的目标频谱获取目标高度信息，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐淼，申若耀，张海荣，
申请(专利权)人：湖南鼎方量子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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