[发明专利]一种MIMO天波超视距雷达信号处理方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种用于天波超视距雷达的信号处理方法，尤其是一种多输入多输出体制下的天波超视距雷达的信号处理方法。

【背景技术】

超视距雷达(Over-the-horizon radar：OTHR)，是一种能克服视距带来的探测距离限制，能探测到视距以下超远距离目标的雷达。按信号传播路径的不同，OTHR可分为天波OTHR和地波OTHR。其中天波OTHR的信号通过电离层的反射照射到视距以下目标，并通过电离层的二次反射返回天波OTHR的接收端从而探测视距以下目标的。由于超视距雷达能探测到视距以下目标的特点，因此其作用距离长，覆盖面积大，在军事上具有重要的早期预警作用，近来受到各国军事学家的普遍重视。

天波OTHR利用电离层探测地平线以下的远距离目标，但电离层的复杂特性和天波OTHR特殊的工作方式使得天波OTHR的信号处理与数据处理面临许多亟待解决的问题。电离层引起的多径、多模效应严重降低了天波OTHR的工作性能。因此为了进一步提高和改善天波OTHR的工作性能，必须研究如何去除电离层引起的多径、多模效应。同时由于多径、多模回波的复杂性，使得去电离层多径、多模效应成为天波OTHR雷达系统工程研究的难点和重点。

【发明内容】

基于以上问题，本发明提出了：

一种MIMO天波超视距雷达信号处理方法，其特征在于包括步骤：

A设置雷达阵列为二维阵列，并且在俯仰方向上采用最小冗余线阵的布阵方式；

B设置其发射波形集为时域错位线性调频连续波，或者为频域错位线性调频连续波；

C对发射接收联合波束根据传播模式进行多径分离；

D对每种传播模式的信号进行距离多普勒处理；

E对每种传播模式的信号进行信号量测处理；

F根据每种传播模式和信号量测的对应关系，采用PDA算法进行数据处里；

G获得目标航迹；

其中所述信号量测处理包括：

E1对波束离开角进行估计；

E2对接收信号进行波束形成处理，获得接收波束的指向方向；

E3对发射信号进行匹配滤波以分离发射波形集中的每个波形；

E4对波束到达角进行估计；

E5对发射信号进行波束形成处理，获得发射波束的指向方向；

E6提取目标的距离信息；

E7对多个回波周期，经过上述匹配滤波与波束形成处理后，进行慢时间的多普勒处理，得到目标的多普勒偏移即运动速度。

如上所述的方法，其中时域错位线性调频连续波的错位方式是线性调频连续波的起始时刻在一个波形重复间隔内均匀分布。

如上所述的方法，其中频域错位线性调频连续波的错位方式是线性调频连续波的每个波形的初始多普勒频率在波形重复频率内均匀分布。

如上所述的方法，其中发射波形集根据此前测得的目标运动速度进行切换，在速度低于预定阈值时选择时域错位线性调频连续波，在速度高于预定阈值时选择频域错位线性调频连续波。

如上所述的方法，其中传播模式包括：EE模式、EF模式、FE模式和FF模式。

【附图说明】

图1为本发明提出的信号处理方法的示意图

【具体实施方式】