[发明专利]一种基于多电台信号的无源雷达处理方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达通信技术领域，尤其涉及一种基于多电台信号的无源雷达处理方法。

背景技术

隐身技术的发展给防空雷达系统带来了空前的压力。无源雷达由于较低的载频对隐身目标的探测具有先天性的优势，但现有的无源雷达系统，一般使用单一外辐射源，即单个电台的信号对目标进行探测，导致系统可利用的信号功率有限，作用距离和探测性能等受到了限制。

发明内容

针对现有技术中的无源雷达一般都使用单一的外辐射源对目标进行探测导致的作用距离较小和检测性能较差的技术问题，有必要提供一种利用多个外辐射源信号的无源雷达技术，同时，为充分获得检测信噪比上的优势，还有必要实现多个信号的相参合成。

本发明公开了一种基于多电台信号的无源雷达处理方法，其具体包含以下步骤：

步骤一、对雷达主通道接收到的多个电台目标回波信号进行下变频和低通滤波，提取出各个电台的目标回波基带信号；同时，对雷达辅助通道接收到的多个电台直达波信号进行下变频和低通滤波处理，提取出各个电台的直达波基带信号；

步骤二、对步骤一处理得到的各个电台目标回波信号进行干扰抑制滤波，抑制掉其中的干扰信号；

步骤三、对步骤二处理后的目标回波信号进行相关处理，即匹配滤波，得到匹配输出信号；

步骤四、对匹配输出信号进行相位补偿后，进行相参合成，然后送入检测器进行目标检测。

优选地，上述步骤三具体为：

步骤1、对电台                                                的目标回波信号按相应的多普勒滑动间隔进行多普勒预补偿处理； 

步骤2、对每个滑动间隔的多普勒预补偿处理结果进行快速傅立叶变换；

步骤3、对电台的直达波信号进行快速傅立叶变换和取共轭处理；

步骤4、将步骤3的输出与步骤2的输出相乘；

步骤5、将步骤4的输出进行快速傅立叶逆变换；

其中，表示第个电台。

优选地，上述步骤四具体为：

计算出每个“距离-速度”检测单元的相位补偿项，将各电台二维相关处理的输出，按不同的“距离-速度”检测单元进行相位补偿，并将相位补偿处理的N个输出进行相参合成。

优选地，上述第个通道的检测单元的相位补偿项为：

其中，为时间延迟量，反映距离信息，为速度量；是在目标方向上各发射通道间的空间相位差，直达波信号间的发射天线空间相位差；和分别表示目标接收通道和直达波接收通道混频等处理可能引入的附加相位；是直达波传输延迟相位项，为各个电台的载波频率，为直达波传输延迟；是因频差并由目标距离延迟导致的相位项，它既是各信号频差的函数，又是目标距离延迟的函数，且为第个电台相对于第个电台的频率间隔（），为各电台信号间的多普勒频率差。

本发明的有益效果为：将无源雷达原有的仅采用单一外辐射源的方案变更为利用多个辐射源信号的处理方案，通过多辐射源信号的相参合成，实现无源雷达检测信噪比的大幅提高，从而增大无源雷达的作用距离，改善系统检测性能。

附图说明

图1为相关处理即滤波匹配的实现框图。

图2为多辐射源无源雷达信号处理流程。

具体实施方式

为描述方便，在此我们以FM调频电台无源雷达为代表，并对系统信号模型进行定义：

发射信号：发射信号是指通过外辐射源天线发出的信号，假设本发明中可用外辐射源有N个，即有N个调频电台的信号，且这N个信号必须是从同一发射站的多个天线同时发射出去的信号。第i个电台的发射信号为

其中，为载波频率，为发射初相；为调频信号复包络，为调制信号， 为调频灵敏度，为发射功率。本发明中重点关注信号间的相位关系，因此在这里我们假设=1，并忽略传播损耗。

目标回波信号：目标回波信号是指发射信号经过目标反射后被无源雷达收到的信号，它可以表示为

其中，为双程距离延时，为发射通道间的空间相位差，它是发射信号载频、天线间距和目标角度的函数，为目标的多普勒频移；为目标对第个信号的反射系数，为目标对第个信号引入的附加相位。在调频广播信号所涉及频带范围内，由于载频差异不大，可以认为目标反射时，对各个信号引入的附加相位近似相等，即。