【技术实现步骤摘要】
本申请涉及雷达信号处理，特别涉及一种基于单比特量化的目标跟踪方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、在现代海上检测和海岸巡检领域，舰船作为被检测的主要目标，其精确定位和跟踪对于海上交通安全、海防监控以及海洋资源管理等方面至关重要。目前，现代海上检测和海岸巡检领域普遍采用单雷达节点系统，通过单雷达节点系统进行目标检测和跟踪功能。但是，现有单雷达节点系统在处理复杂海洋环境和多目标场景时面临着分辨率不足和数据处理能力有限的问题，难以满足高精度和实时性的需求。此外，传统雷达系统通常需要较大的存储和传输带宽来处理高比特率的信号数据，这限制了它们在资源受限的环境中的应用。难以实现对舰船等目标的精确点云成像和连续航迹跟踪，特别是在恶劣天气和能见度低的条件下，会使得单雷达节点系统可靠性和准确性显著下降。
2、因而现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
1、本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种基于单比特量化的目标跟踪方法、装置、设备及存储介质。
2、为了解决上述技术问题，本申请第一方面提供了一种基于单比特量化的目标跟踪方法，其中，所述基于单比特量化的目标跟踪方法具体包括：
3、获取多雷达节点系统中每个雷达节点针对于目标的回波数据；
4、分别对各回波数据进行单比特量化，得到各雷达节点的单比特数据；
5、基于各雷达节点的单比特数据估计目标相对于各雷达节点的距离信息，并基于各雷达节点的单比特数据估计各雷达节点对应的信号波
6、基于目标相对于各雷达节点的距离信息和各雷达节点对应的信号波达角，确定目标相对于各雷达节点的位置信息；
7、融合目标相对于各雷达节点的位置信息以得到目标的跟踪点，并基于跟踪点形成目标的跟踪轨迹。
8、所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其中，所述多雷达节点系统中的各雷达节点间隔布置，且相邻两个雷达节点在地理位置上分离。
9、所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其中，单比特量化过程为：
10、
11、κ＝b/t
12、λ＝1/fc
13、
14、其中，sone(t)表示单比特数据，sif(t)表示回波数据，real{g}表示复数的实部，imag{g}表示复数的虚部，sign(·)表示取符号操作，a0表示信号幅度，表示回波数据的相位，fa表示回波数据的频率，t表示时域采样，κ表示调频斜率，b表示信号调频带宽，t表示信号调频周期，c表示光速，fc表示载波频率，λ表示载波波长，mod(·)表示取整数操作，r表示距离信息，v表示速度信息，fd表示速度频率，fr表示距离频率。
15、所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其中，所述基于各雷达节点的单比特数据估计目标相对于各雷达节点的距离信息具体包括：
16、在各雷达节点的单比特数据的快时间维进行t点快速傅里叶变换，以得到距离频率；
17、根据距离频率计算目标相对于各雷达节点的距离信息。
18、所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其中，所述融合目标相对于各雷达节点的位置信息以得到目标的跟踪点具体包括：
19、在多雷达节点系统中选取一雷达节点作为目标雷达节点，以选取的目标雷达节点的坐标系为目标坐标系；
20、将目标对于各其余雷达节点的位置信息转换至目标坐标系，以得到目标对于各其余雷达节点的转换位置信息；
21、将目标相对于目标坐标雷达的位置信息以及目标对于各其余雷达节点的转换位置信息进行融合，以得到目标的跟踪点。
22、所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其中，所述多雷达节点系统中的各雷达节点中的至少存在一个特定雷达节点，所述特定雷达节点搭载互质阵列，所述互质阵列包括在一条直线上依次排布的第一子阵、第二子阵和第三子阵；第一子阵包括n个阵元，阵元间隔分别为ld；第二子阵包括个阵元，阵元间隔分别为md；第三子阵包括l阵元，阵元间隔分别为nd；第一子阵与第二子阵的相邻阵元重叠，第二子阵与第三子阵的相邻阵元重叠，其中，n、m和l两两互质。
23、所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其中，所述方法还包括：
24、在各雷达节点的单比特数据的慢时间维进行p点快速傅里叶变换，以得到速度频率；
25、根据速度频率计算目标相对于各雷达节点的速度信息；
26、融合各雷达节点的速度信息以得到跟踪点对应的速度信息，并将所述速度信息标记在所述跟踪点上。
27、本申请第二方面提供了一种基于单比特量化的目标跟踪装置，其中，所述基于单比特量化的目标跟踪装置具体包括：
28、获取模块，用于获取多雷达节点系统中每个雷达节点针对于目标的回波数据；
29、量化模块，用于分别对各回波数据进行单比特量化，得到各雷达节点的单比特数据；
30、估计模块，用于基于各雷达节点的单比特数据估计目标相对于各雷达节点的距离信息，并基于各雷达节点的单比特数据估计各雷达节点对应的信号波达角；
31、确定模块，用于基于目标相对于各雷达节点的距离信息和各雷达节点对应的信号波达角，确定目标相对于各雷达节点的位置信息；
32、融合模块，用于融合目标相对于各雷达节点的位置信息以得到目标的跟踪点，并基于跟踪点形成目标的跟踪轨迹。
33、本申请第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上任一所述的基于单比特量化的目标跟踪方法中的步骤。
34、本申请第四方面提供了一种终端设备，其包括：处理器和存储器；
35、所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；
36、所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上任一所述的基于单比特量化的目标跟踪方法中的步骤。
37、有益效果：
38、1、本申请通过单比特量化将雷达回波信号简化为单比特数据，在保持了信号处理的精度的同时，可以大幅减少数据量，降低了存储和传输数据的需求，提高了数据处理速度，使得实时监测和处理成为可能。
39、2、本申请通过单比特量化对雷达回波信号进行量化，还提高了系统的抗干扰能力，使得雷达系统在复杂海洋环境中更加稳定可靠。
40、3、本申请采用多雷达节点系统对目标进行跟踪，并且在获取到每个雷达节点确定的位置信息和信号波达角进行融合来确定目标的跟踪点，以生成更精确的目标点云图像和航迹信息。这样不仅增强了对目标的检测准确性和跟踪稳定性，尤其是在复杂或动态变化的环境中，还增强了系统的冗余性和鲁棒性，即使在部分节点失效的情况下也能保持监测的连续性和准确性。
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1.一种基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，所述基于单比特量化的目标跟踪方法具体包括：
2.根据权利要求1所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，所述多雷达节点系统中的各雷达节点间隔布置，且相邻两个雷达节点在地理位置上分离。
3.根据权利要求1所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，单比特量化过程为：
4.根据权利要求1所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，所述基于各雷达节点的单比特数据估计目标相对于各雷达节点的距离信息具体包括：
5.根据权利要求1所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，所述融合目标相对于各雷达节点的位置信息以得到目标的跟踪点具体包括：
6.根据权利要求1所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，所述多雷达节点系统中至少存在一个特定雷达节点，所述特定雷达节点搭载互质阵列，所述互质阵列包括在一条直线上依次排布的第一子阵、第二子阵和第三子阵；第一子阵包括N个阵元，阵元间隔分别为Ld；第二子阵包括个阵元，阵元间隔分别为Md；第三子阵包括L阵元，阵元间隔分别为Nd；
7.根据权利要求1-6任意一项所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种基于单比特量化的目标跟踪装置，其特征在于，所述基于单比特量化的目标跟踪装置具体包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1-7任意一项所述的基于单比特量化的目标跟踪方法中的步骤。
10.一种终端设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；
...【技术特征摘要】
1.一种基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，所述基于单比特量化的目标跟踪方法具体包括：
2.根据权利要求1所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，所述多雷达节点系统中的各雷达节点间隔布置，且相邻两个雷达节点在地理位置上分离。
3.根据权利要求1所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，单比特量化过程为：
4.根据权利要求1所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，所述基于各雷达节点的单比特数据估计目标相对于各雷达节点的距离信息具体包括：
5.根据权利要求1所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，所述融合目标相对于各雷达节点的位置信息以得到目标的跟踪点具体包括：
6.根据权利要求1所述的基于单比特量化的目标跟踪方法，其特征在于，所述多雷达节点系统中至少存在一个特定雷达节点，所述特定雷达节点搭载互...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄磊，余振辉，龙天尧，王伟，李振盛，刘仕奇，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：
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