运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质与流程

测量装置的制造及其应用技术1.本发明涉及雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质。背景技术：2.雷达是利用无线电技术进行探测的传感设备，雷达向目标发射电磁波并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率、方位、高度等信息。随着数字信号处理技术的飞速发展以及相应的硬件水平不断提升，当前雷达系统已应用普及到诸多领域，如汽车辅助驾驶、遥测遥感、地质勘探、大气探测等。3.多输入多输出（multiple-input multiple-output，mimo）雷达将无线通信系统中的多个输入和多个输出技术引入到雷达领域，并和数字阵列技术相结合而产生的一种雷达。mimo技术指在发射端使用多个发射天线，在接收端使用多个接收天线，信号在发射端和接收端之间构成多个通道上传输。空间并存的多观测通道使得mimo雷达能够实时采集携带有目标不同幅度、时延或相位信息的回波数据，提高了能量利用率和测角精度，并能适应多变的环境，提高了系统的整体性能。但是，在现有技术中通过mimo雷达系统测速时存在速度模糊的技术问题。4.雷达利用电磁波在运动目标上产生的多普勒效应来测量目标的运动速度，当雷达与目标之间存在相对运动时，多普勒效应体现在回波信号的频率和发射信号的频率不同。多普勒雷达正是利用两者频率之间的差值，即多普勒频移来实现对目标速度的测量。当雷达系统采用的是中频信号或低频信号时，脉冲重复频率比较低，目标回波的多普勒频率可能超过脉冲重复频率，使回波的谱线与发射信号谱线的对应关系发生混乱，导致不同的目标多普勒频移会被读成同一个多普勒频移，根据模糊的多普勒图像解析出的运动目标速度可能对应多个测量速度，导致雷达系统难以准确测量运动目标的真实速度。技术实现要素：5.本发明提供了一种运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质，旨在有效解决现有技术中雷达对运动目标进行测速过程中，由于脉冲重复频率较低导致的最大不模糊速度较小，当有高速目标出现时造成测速模糊的问题。6.根据本发明的一方面，本发明提供一种运动目标速度解模糊方法，所述方法包括：驱使第一目标发射天线、第二目标发射天线和第三目标发射天线依序发射第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的信号周期相同，所述第三脉冲信号的信号周期与所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的信号周期不同，其中，所述第一目标发射天线、第二目标发射天线和第三目标发射天线的发射时序相邻，并且所述第一目标发射天线和所述第二目标发射天线之间的间距等于所述第二目标发射天线和所述第三目标发射天线之间的间距；获取由同一运动目标返回的分别针对所述第一脉冲信号、所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号的第一回波信号、第二回波信号和第三回波信号，并根据所述第一回波信号、所述第二回波信号和所述第三回波信号得到对应的第一距离多普勒图像、第二距离多普勒图像和第三距离多普勒图像；根据所述第一距离多普勒图像和所述第二距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第一相位差，以及根据所述第二距离多普勒图像和所述第三距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第二相位差；根据所述第一相位差和所述第二相位差计算多普勒频率，并根据所述多普勒频率计算所述运动目标的当前速度。7.进一步地，所述第一目标发射天线和所述第二目标发射天线在发射时序上相邻，所述第二目标发射天线和所述第三目标发射天线在发射时序上相邻。8.进一步地，所述获取由同一运动目标返回的分别针对所述第一脉冲信号、所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号的第一回波信号、第二回波信号和第三回波信号包括：获取n个接收天线分别接收到的由所述同一运动目标返回的针对所述第一脉冲信号、所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号的n路第一回波信号、n路第二回波信号和n路第三回波信号。9.进一步地，所述根据所述第一回波信号、所述第二回波信号和所述第三回波信号得到对应的第一距离多普勒图像、第二距离多普勒图像和第三距离多普勒图像包括：对一帧内获得的所述n路第一回波信号、n路第二回波信号和n路第三回波信号分别进行距离维采样，并对采样后得到的数据进行二维快速傅里叶变换，以得到n个所述第一距离多普勒图像、n个所述第二距离多普勒图像和n个所述第三距离多普勒图像。10.进一步地，所述根据所述第一距离多普勒图像和所述第二距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第一相位差包括：分别获取所述n个第一距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置对应的n个第一复数数据，以及分别获取所述n个第二距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置对应的n个第二复数数据；根据所述n个第一复数数据和所述n个第二复数数据计算所述第一相位差。11.进一步地，根据所述第二距离多普勒图像和所述第三距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第二相位差包括：分别获取所述n个第二距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置对应的n个第二复数数据，以及分别获取所述n个第三距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置对应的n个第三复数数据；根据所述n个第二复数数据和所述n个第三复数数据计算所述第二相位差。12.进一步地，所述根据所述n个第一复数数据和所述n个第二复数数据计算所述第一相位差包括：根据下式计算所述第一相位差：其中，“*”为取共轭操作，表示所述第一相位差，表示所述n个第一复数数据，表示所述n个第二复数数据。13.进一步地，所述根据所述n个第二复数数据和所述n个第三复数数据计算所述第二相位差包括：根据下式计算所述第二运动相位差：其中，“*”为取共轭操作，表示所述第二相位差，表示所述n个第二复数数据，表示所述n个第三复数数据。14.进一步地，所述根据所述第一相位差和所述第二相位差计算多普勒频率包括：根据下式计算差分相位：其中，“*”为取共轭操作，表示所述差分相位，表示所述第一相位差，表示所述第二相位差，n表示所述雷达的接收天线的个数。15.进一步地，所述根据所述第一相位差和所述第二相位差计算多普勒频率还包括：计算所述差分相位的相角；根据所述相角计算所述多普勒频率。16.进一步地，所述根据所述第一相位差和所述第二相位差计算多普勒频率还包括：根据下式计算所述多普勒频率：其中，表示所述多普勒频率，angle()函数的功能为返回向量的相角，单位为弧度，表示所述差分相位，表示所述第一脉冲信号的信号周期或所述第二脉冲信号的信号周期与所述第三脉冲信号的信号周期之间的差值。17.进一步地，所述根据所述多普勒频率计算所述运动目标的当前速度包括：根据下式计算所述运动目标的当前速度：其中，v表示所述运动目标的当前速度，表示所述多普勒频率，为波长。18.根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种运动目标速度解模糊装置，用于具有至少三个发射天线的mimo雷达，其特征在于，所述装置包括：信号发射模块，用于驱使第一目标发射天线、第二目标发射天线和第三目标发射天线依序发射第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的信号周期相同，所述第三脉冲信号的信号周期与所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的信号周期不同，其中，所述第一目标发射天线、第二目标发射天线和第三目标发射天线的发射时序相邻，并且所述第一目标发射天线和所述第二目标发射天线之间的间距等于所述第二目标发射天线和所述第三目标发射天线之间的间距；距离多普勒图像生成模块，用于获取由同一运动目标返回的分别针对所述第一脉冲信号、所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号的第一回波信号、第二回波信号和第三回波信号，并根据所述第一回波信号、所述第二回波信号和所述第三回波信号生成对应的第一距离多普勒图像、第二距离多普勒图像和第三距离多普勒图像；相位差计算模块，用于根据所述第一距离多普勒图像和所述第二距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第一相位差，以及根据所述第二距离多普勒图像和所述第三距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第二相位差；速度计算模块，用于根据所述第一相位差和所述第二相位差计算多普勒频率，并根据所述多普勒频率计算所述运动目标的当前速度。19.根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时以执行如上所述的任一运动目标速度解模糊方法。20.根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的任一运动目标速度解模糊方法、装置、电子设备及存储介质。21.通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：在本发明所公开的技术方案中，雷达系统不需要同一根发射天线多次发射波形，每个发射天线只需要发射一次，减少不必要的波形时间；对于接收阵元，不要求复用阵元的设置，可以得到更高的阵列自由度，接收天线可以根据需求进行灵活布局；本技术方案具有更高的稳健性，在满足任意3个发射天线间等间距的条件下可以获得精确的解速度模糊结果。附图说明22.下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。23.图1为本发明实施例提供的一种运动目标速度解模糊方法的步骤流程图；图2是本发明实施例提供的一种脉冲序列的波形示意图；图3是本发明实施例提供的一种发射天线和接收天线等间距的虚拟阵列的示意图；图4是本发明实施例提供的一种发射天线等间距的虚拟阵列的示意图；图5是本发明实施例提供的一种有复用阵元的虚拟阵列的示意图；图6是本发明实施例提供的一种有复用阵元的阵列设计示意图；图7为本发明实施例提供的一种运动目标速度解模糊装置的结构示意图。具体实施方式24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。25.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，在不做特别说明的情况下，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。26.图1所示为本发明实施例所提供的运动目标速度解模糊方法的步骤流程图，所述运动目标速度解模糊方法包括：步骤101：驱使第一目标发射天线、第二目标发射天线和第三目标发射天线依序发射第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的信号周期相同，所述第三脉冲信号的信号周期与所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的信号周期不同，其中，所述第一目标发射天线、第二目标发射天线和第三目标发射天线的发射时序相邻，并且所述第一目标发射天线和所述第二目标发射天线之间的间距等于所述第二目标发射天线和所述第三目标发射天线之间的间距；步骤102：获取由同一运动目标返回的分别针对所述第一脉冲信号、所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号的第一回波信号、第二回波信号和第三回波信号，并根据所述第一回波信号、所述第二回波信号和所述第三回波信号得到对应的第一距离多普勒图像、第二距离多普勒图像和第三距离多普勒图像；步骤103：根据所述第一距离多普勒图像和所述第二距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第一相位差，以及根据所述第二距离多普勒图像和所述第三距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第二相位差；步骤104：根据所述第一相位差和所述第二相位差计算多普勒频率，并根据所述多普勒频率计算所述运动目标的当前速度。27.在上述步骤101中，驱使第一目标发射天线、第二目标发射天线和第三目标发射天线依序发射第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的信号周期相同，所述第三脉冲信号的信号周期与所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的信号周期不同，其中，所述第一目标发射天线、第二目标发射天线和第三目标发射天线的发射时序相邻，并且所述第一目标发射天线和所述第二目标发射天线之间的间距等于所述第二目标发射天线和所述第三目标发射天线之间的间距。28.示例性地，通过雷达天线测距时，雷达的发射天线向运动目标发射脉冲信号，接收天线接收脉冲信号在运动目标上返回的回波信号，因为目标是移动的，回波信号存在多普勒效应，不同的回波信号之间存在频率偏移。由此，通过获取不同回波信号的相位差，根据相位差计算多普勒频率，进而可以计算出运动目标的当前速度。29.在mimo雷达系统中，采用时分发射模式发射脉冲序列，所有天线轮流发射一次脉冲信号所需要的时间为一个burst周期（一个脉冲序列周期），一个burst周期的时间又被分成多个chirp信号周期，其中，一个burst周期内的多个chirp信号周期可以相同，也可以不同，在每一个chirp信号周期内只有一个天线发射脉冲信号。30.举例来说，图2是本发明实施例提供的一种脉冲序列的波形示意图，假设mimo阵列有m个发射天线，n个接收天线，且满足其中3个发射天线txk、tx(k+1)、tx(k+2)等间距的条件，图2所示为该mimo阵列时分发射方式下的一种脉冲序列周期波形示意图。在单个burst周期内，3个发射天线txk、tx(k+1)、tx(k+2)连续时分发射波形。在该图对应的一个burst周期内，有m个chirp信号周期。其中，发射天线k和发射天线（k+1）的chirp信号周期的时间周期为t1，两个发射天线在各自的chirp信号周期内各发射了一次脉冲信号，发射天线（k+2）对应的chirp（k+2）信号周期的时间周期为t2。其中，在一个burst周期内，每个脉冲信号的波形都是相同的，但是，当chirp信号周期不同时，不同的chirp信号周期内，发射脉冲信号之前的空闲时间（idle time）不同。31.mimo雷达系统基于多阵元天线，每个收发天线对之间形成一个mimo子信道，假设mimo阵列有m个发射天线，n个接收天线，mimo雷达采用m个通道发射相互正交的信号，多波形信号在空间保持独立，经过目标的散射，被n个接收阵元接收，每个阵元都采用m个匹配滤波器对回波进行匹配，从而可以得到m*n个通道的回波数据。32.本方案要求阵列发射天线中有三根发射天线的间距满足等间距的条件，举例来说，图3是本发明实施例提供的一种发射天线和接收天线等间距的虚拟阵列的示意图，该图中的3个发射天线之间的间距相等，4个接收天线之间的间距也相等，图中所示为3发4收天线的虚拟阵列示意图。在设计阵列时，只需要满足发射均匀即可，即任意3个发射天线等间距，并不要求接收天线等间距，也不需要3个发射天线间距大于接收天线总的间距长度。例如，图4是本发明实施例提供的一种发射天线等间距的虚拟阵列的示意图，该图中的3个发射天线之间的间距相等，4个接收天线之间的间距并不相等。再例如，图5是本发明实施例提供的一种有复用阵元的虚拟阵列的示意图，该图中3个发射天线和4个接收天线为均匀阵列，发射天线的间距小于接收天线的尺寸，虚拟阵列中存在复用阵元。诸如上述形式的阵列设计，第一目标发射天线和第二目标发射天线之间的间距等于第二目标发射天线和第三目标发射天线之间的间距。如上所述，只要满足任意3个发射天线间等间距的条件就可进行后续的解速度模糊操作，本方案不要求复用阵元的设置，可以得到更高的阵列自由度。33.在上述步骤102中，获取由同一运动目标返回的分别针对所述第一脉冲信号、所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号的第一回波信号、第二回波信号和第三回波信号，并根据所述第一回波信号、所述第二回波信号和所述第三回波信号得到对应的第一距离多普勒图像、第二距离多普勒图像和第三距离多普勒图像。34.示例性地，雷达对目标速度的测量主要利用电磁波照射在运动目标上时产生的多普勒效应来进行，对雷达而言，当雷达与目标之间存在相对运动时，信号存在多普勒效应，主要体现在回波信号的频率与发射信号的频率不相等。雷达发射电磁波信号后，当遇到一个向着雷达运动的目标时，由于多普勒效应，雷达接收到从这个目标返回的电磁波信号的频率将高于雷达的发射频率。而当雷达发射的电磁波遇到一个在远离雷达方向运动的目标时，则雷达收到的是低于雷达发射频率的电磁波信号，多普勒雷达正是利用两者频率之间的多普勒频移来实现对目标速度的测量。由此，为了分析出不同的回波信号之间的多普勒频移量，需要根据回波信号生成距离多普勒图像。35.在上述步骤103中，根据所述第一距离多普勒图像和所述第二距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第一相位差，以及根据所述第二距离多普勒图像和所述第三距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第二相位差。36.示例性地，由雷达采用时分发射的方式，对应相邻时分发射的目标回波数据存在一定相位差，该相位差主要由阵元间距及目标运动速度引起，相位差的计算公式如下所示：，其中，表示阵元间距引起的相位差异，表示目标运动速度引起的相位差异，j表示复数信号的标志，d表示阵元间距，表示目标角度，v表示目标运动速度，表示波长。37.在本发明所公开的技术方案中，由于第一目标发射天线、第二目标发射天线和第三目标发射天线之间的阵元间距是相同的，第一目标发射天线和第二目标发射天线上返回的回波信号在阵元间距上引起的频率偏移量与第二目标发射天线和第三目标发射天线上返回的回波信号在阵元间距上引起的频率偏移量相同。同时，第一目标发射天线和第二目标发射天线的chirp信号周期相同，第二目标发射天线和第三目标发射天线的chirp信号周期不相同，所以第一目标发射天线和第二目标发射天线上返回的回波信号在目标移动距离上引起的频率偏移量与第二目标发射天线和第三目标发射天线上返回的回波信号在目标移动距离上引起的频率偏移量是不同。由此，计算运动目标的当前速度，需要根据第一距离多普勒图像和第二距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第一相位差，以及根据第二距离多普勒图像和第三距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第二相位差。38.在上述步骤104中，根据所述第一相位差和所述第二相位差计算多普勒频率，并根据所述多普勒频率计算所述运动目标的当前速度。39.示例性地，第一相位差和第二相位差皆为阵元间距和目标移动的距离所导致，其中，引起第一相位差和第二相位差的阵元间距相同，且运动目标移动的速度相同，但是发射脉冲序列的chirp信号周期不同。由此，多普勒偏移的频率与脉冲序列的chirp信号周期和运动目标的当前速度相关，根据第一相位差和所述第二相位差计算出的多普勒频率可以计算出运动目标的当前速度。40.在本发明所公开的技术方案中，雷达系统不需要同一根发射天线多次发射波形，每个发射天线只需要发射一次，减少不必要的波形时间；对于接收阵元，不要求复用阵元的设置，可以得到更高的阵列自由度，接收天线可以根据需求进行灵活布局；本技术方案具有更高的稳健性，在满足任意3个发射天线间等间距的条件下可以获得精确的解速度模糊结果。41.进一步地，所述第一目标发射天线和所述第二目标发射天线在发射时序上相邻，所述第二目标发射天线和所述第三目标发射天线在发射时序上相邻。42.示例性地，雷达系统根据多普勒效应进行测速，具体是根据收发天线之间的回波信号的频率偏移量计算运动目标的当前速度。由于运动目标的运动状态是不确定的，可能为匀速，也可以为加速或减速，为了提高测量精度，降低误差，第一目标发射天线和第二目标发射天线在发射时序上相邻，第二目标发射天线和第三目标发射天线在发射时序上相邻，以使多个目标发射天线发射信号的时间尽量保持一致，提高了测量准确度。43.进一步地，在步骤102中，所述获取由同一运动目标返回的分别针对所述第一脉冲信号、所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号的第一回波信号、第二回波信号和第三回波信号包括：获取n个接收天线分别接收到的由所述同一运动目标返回的针对所述第一脉冲信号、所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号的n路第一回波信号、n路第二回波信号和n路第三回波信号。44.示例性地，假设雷达发射天线数量为m，接收天线数量为n，雷达采用时分发射的方式，假设有一目标速度为v，对每个chirp周期内的回波数据进行距离维采样，距离维采样点数为nr，每个chirp周期内n个接收天线一共获得n路一维数据，相同的burst波形一共循环发射na次以得到一帧的数据。以图2中的雷达发射序列为例，则发射天线txk发射信号得到数据量为n路nr*na的二维数据，同理发射天线tx(k+1)发射信号、发射天线tx(k+2)发射信号均获得了n路nr*na的二维数据。45.进一步地，在步骤102中，所述根据所述第一回波信号、所述第二回波信号和所述第三回波信号得到对应的第一距离多普勒图像、第二距离多普勒图像和第三距离多普勒图像包括：对一帧内获得的所述n路第一回波信号、n路第二回波信号和n路第三回波信号分别进行距离维采样，并对采样后得到的数据进行二维快速傅里叶变换，以得到n个所述第一距离多普勒图像、n个所述第二距离多普勒图像和n个所述第三距离多普勒图像。46.示例性地，雷达测试系统对每一路数据进行距离维fft和多普勒维fft获得距离-多普勒图像。距离-多普勒（range-doppler，rd）成像算法是对目标进行距离、多普勒分析的常用方法，通过对距离维（快时间）回波数据进行fft（fast fourier transform，快速傅里叶变换）处理，然后对多普勒维（慢时间）回波数据进行fft处理，最终获得的二维距离多普勒图像图中，目标在相应距离多普勒单元位置的幅度明显高于其它距离多普勒单元，其距离多普勒单元则对应了目标的距离、速度信息。47.举例来说，在图2所示的例子中，对发射天线txk发射信号得到的数据量为n路nr*na的二维数据分别做二维处理，获得n张距离多普勒图像。同理，对发射天线tx(k+1)、发射天线tx(k+2)发射信号得到的数据量为n路nr*na的二维数据分别做二维fft处理，均获得了n张距离多普勒图像。48.需要说明的是，在二维fft处理后，目标距离多普勒单元位置对应的各通道数据取出后做相应的运动相位补偿即可，不需要在大量原始数据上直接进行相位补偿，因为实际只需对检测到的目标做测角操作，从而降低复杂度。49.进一步地，在步骤103中，所述根据所述第一距离多普勒图像和所述第二距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第一相位差包括：分别获取所述n个第一距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置对应的n个第一复数数据，以及分别获取所述n个第二距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置对应的n个第二复数数据；根据所述n个第一复数数据和所述n个第二复数数据计算所述第一相位差。50.示例性地，发射天线和接收天线之间的通道上的回波信号各对应一个距离多普勒图像，距离多普勒图像中有相应的复数数据，根据该复数数据可以获取不同的回波信号之间的相位差。51.进一步地，在步骤103中，根据所述第二距离多普勒图像和所述第三距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第二相位差包括：分别获取所述n个第二距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置对应的n个第二复数数据，以及分别获取所述n个第三距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置对应的n个第三复数数据；根据所述n个第二复数数据和所述n个第三复数数据计算所述第二相位差。52.示例性地，和获取第一相位差相同的原理，根据同样的方法获取第二相位差。53.进一步地，所述根据所述n个第一复数数据和所述n个第二复数数据计算所述第一相位差包括：根据下式计算所述第一相位差：，其中，“*”为取共轭操作，表示所述第一相位差，表示所述n个第一复数数据，表示所述n个第二复数数据。54.示例性地，取出第一目标发射天线和第二目标发射天线相应的n个接收阵元对应的距离多普勒图像中目标距离多普勒单元位置的复数数据，分别表示为、，将所述两组复数数据一一对应进行共轭相乘以获得第一相位差。55.进一步地，所述根据所述n个第二复数数据和所述n个第三复数数据计算所述第二相位差包括：根据下式计算所述第二运动相位差：其中，“*”为取共轭操作，表示所述第二相位差，表示所述n个第二复数数据，表示所述n个第三复数数据。56.示例性地，同理，取出第二目标发射天线和第三目标发射天线相应的n个接收阵元对应的距离多普勒图像中目标距离多普勒单元位置的复数数据，分别表示为、，将所述两组复数数据一一对应进行共轭相乘以获得第一相位差。57.进一步地，所述根据所述第一相位差和所述第二相位差计算多普勒频率包括：根据下式计算差分相位：其中，“*”为取共轭操作，表示所述差分相位，表示所述第一相位差，表示所述第二相位差，n表示所述雷达的接收天线的个数。58.下面举例描述步骤103中的具体实施过程。59.实施例一由雷达采用时分发射的方式，对应相邻时分发射的目标回波数据存在一定相位差，该相位差主要由阵元间距及目标运动速度引起，相位差的计算公式如下所示：，其中，表示阵元间距引起的相位差异，表示目标运动速度引起的相位差异，j为复数信号的标志，d为阵元间距，为目标角度，v为目标运动速度，为波长。60.在本实施例中，波形设计如图2所示，阵列设计如图6所示，发射天线txk与发射天线tx(k+1)和n个接收阵元形成的虚拟阵元一一对应时具有相同的阵元间距。其中，发射天线tx1与4个接收天线形成的虚拟阵元编号为1、2、3、4，发射天线tx2与4个接收天线形成的虚拟阵元编号为5、6、7、8，发射天线tx3与4个接收天线形成的虚拟阵元编号为9、10、11、12。此时可以得到发射天线tx1与发射天线tx2 与4个接收阵元形成的虚拟阵元一一对应时具有相同的阵元间距，虚拟阵元n与m之间间距表示为，则各阵元间距如下式所示：，对应地，第一目标天线和第二目标天线对应的阵元的距离多普勒图像中目标距离多普勒单元位置的复数数据间的第一相位差可以表示为：同理，第二目标天线和第三目标天线对应的阵元的距离多普勒图像中目标距离多普勒单元位置的复数数据间的第二相位差可以表示为：根据第一相位差和第二相位差计算两者之间的差分相位，将、分别进行共轭相乘，得到：对获得的4个差分相位根据下式取平均值：，其中，通过对所计算出的多个差分相位取平均值可以获得更精确结果，提高雷达系统测距的测量精度。61.将上述3发4收mimo阵列示例情况推广到m发n收mimo雷达中，在满足任意3个发射天线间等间距且符合上述波形设计的情况下，可以根据本方案中的方法计算出不同回波信号之间的频率偏移，进而获得运动目标的当前速度。62.进一步地，所述根据所述第一相位差和所述第二相位差计算多普勒频率还包括：计算所述差分相位的相角；根据所述相角计算所述多普勒频率。63.示例性地，通过差分相位差可计算对应的向量的相角，进而根据相角计算出多普勒频率。64.进一步地，所述根据所述第一相位差和所述第二相位差计算多普勒频率还包括：根据下式计算所述多普勒频率：其中，表示所述多普勒频率，angle()函数的功能为返回向量的相角，单位为弧度，表示所述差分相位，表示所述第一脉冲信号的信号周期或所述第二脉冲信号的信号周期与所述第三脉冲信号的信号周期之间的差值。65.进一步地，所述根据所述多普勒频率计算所述运动目标的当前速度包括：根据下式计算所述运动目标的当前速度：，其中，v表示所述运动目标的当前速度，表示所述多普勒频率，为波长。66.此外，在本发明所公开的技术方案中，假设mimo阵列有m个发射天线，n个接收天线，为了保证相位测量不模糊，从而解的的速度不模糊，应保证：，当令上式取等号时，得到最大不模糊速度为。相应地，雷达系统此时能够表征的不模糊速度范围为。67.如果不采取本发明的波形设计，经典的tdm-mimo雷达波形发射方式对应的不模糊速度范围为。68.由此，本发明能够提高不模糊速度检测范围达到倍，其中可以自定义以达到雷达设计要求达到的不模糊速度范围。69.根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种运动目标速度解模糊装置，用于具有至少三个发射天线的mimo雷达，其特征在于，所述装置包括：信号发射模块201，用于驱使第一目标发射天线、第二目标发射天线和第三目标发射天线依序发射第一脉冲信号、第二脉冲信号和第三脉冲信号，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的信号周期相同，所述第三脉冲信号的信号周期与所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的信号周期不同，其中，所述第一目标发射天线、第二目标发射天线和第三目标发射天线的发射时序相邻，并且所述第一目标发射天线和所述第二目标发射天线之间的间距等于所述第二目标发射天线和所述第三目标发射天线之间的间距；距离多普勒图像生成模块202，用于获取由同一运动目标返回的分别针对所述第一脉冲信号、所述第二脉冲信号和所述第三脉冲信号的第一回波信号、第二回波信号和第三回波信号，并根据所述第一回波信号、所述第二回波信号和所述第三回波信号生成对应的第一距离多普勒图像、第二距离多普勒图像和第三距离多普勒图像；相位差计算模块203，用于根据所述第一距离多普勒图像和所述第二距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第一相位差，以及根据所述第二距离多普勒图像和所述第三距离多普勒图像中的目标距离多普勒单元位置信息计算第二相位差；速度计算模块204，用于根据所述第一相位差和所述第二相位差计算多普勒频率，并根据所述多普勒频率计算所述运动目标的当前速度。70.此外，所述的运动目标速度解模糊装置其它方面以及实现细节与前面所描述的运动目标速度解模糊方法相同或相似，在此不再赘述。71.根据本发明的另一方面，本发明还了提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的任一运动目标速度解模糊方法。72.根据本发明的另一方面，本发明还了提供一种存储介质，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的任一运动目标速度解模糊方法。73.综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。









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