[发明专利]一种PD雷达中的双波形相位编码自适应杂波对消方法有效

专利信息
申请号: 201510205324.3 申请日: 2015-04-27
公开(公告)号: CN104777460B 公开(公告)日: 2017-07-07
发明(设计)人: 徐敏超;厉芸;李青;黄志华 申请(专利权)人: 武汉滨湖电子有限责任公司
主分类号: G01S7/36 分类号: G01S7/36
代理公司: 武汉帅丞知识产权代理有限公司42220 代理人: 朱必武
地址: 430205 湖北省武*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 pd 雷达 中的 波形 相位 编码 自适应 对消 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及雷达抗无源干扰领域,特涉及一种PD雷达中的双波形相位编码自适应杂波对消方法。

背景技术

在使用常规中PRF的地基PD雷达中,需要面对不模糊探测距离较低PRF时减少的事实,从而使得远程的回波在视在不模糊距离上折叠,并和近程回波相重叠。当远程的动目标落入近程的强杂波区时,需要在有限的波束驻留时间内,使用多个不同PRF来照射目标,从而使得目标与杂波区在视在不模糊距离上分离。在脉组PRF参差模式下,这种方法使得不同脉组间的目标回波无法相干积累,使得有效的总波束驻留数减少,降低了探测效率。同时,这种方法还需要利用不同的PRF来解出探测目标真实的距离位置。因此常规的PD体制雷达,当遇到远程目标落入近程杂波区时,由于有限的PRF长度和波束驻留时间双重限制,不能保证动目标被有效的检测和距离模糊的解除,因此会进一步降低目标的探测性能。

在以往的PD雷达技术发展过程中,有使用慢拍伪随机初相编码调制或快拍正交编码调制的方法去解决中高PRF探测目标模糊的问题。但是高速目标产生大多普勒频移对于快拍正交编码的正交性弱化,强杂波的多普勒展宽效应、有限的波束驻留数使得慢拍伪随机初相编码在距离多 普勒域的相干积累优势被弱化,让上述方法的实用性存在限制。

发明内容

针对背景技术中PD体制地基雷达探测的局限性,本发明提出了一种利用双波形相位编码的自适应杂波对消方法,使得在落入的强杂波区的远程目标可以被有效检测。本发明通过将雷达发射的固定线性调频信号改为相邻PRI交替发射正负调频斜率的线性调频信号,同时加以慢拍的相位伪随机编码,在接收的信号处理中利用快拍和慢拍的两维匹配滤波,同时加以信号子空间维度的滤波,使得近程杂波得以被滤除,远程的目标被保留,从而达到目标检测的目的。

本发明的技术方案是:一种双波形相位编码的自适应杂波对消方法,顺序包括发射波形产生步骤、近程回波匹配滤波步骤、信号子空间滤波步骤和远程回波匹配滤波步骤,其特征在于:

所述的发射波形产生步骤包括:

1.1构造基带正负调频斜率的线性调频信号子步骤;

系统发射的基带LFM信号为±LFM,并在相邻的PRI内交替输出;

1.2慢拍伪随机初相调制子步骤;

将步骤1.1输出的±LFM信号在每个PRI内乘以一个随机初相φ(τ),使得不同PRI的基带LFM信号初相都不同,再将该信号变频放大发射;

所述的近程回波匹配滤波步骤,使用快拍匹配脉压技术和慢拍相位补偿技术进行距离多普勒处理,包括下述子步骤:

2.1DBF子步骤;

将步骤1.2产生的回波信号,在各接收通道进行通道均衡后,使用相控阵天线的DBF技术得到所需波束指向的基带信号,分别形成主回波S1z(τ),辅助回波S1f(τ);

2.2快拍匹配脉压子步骤;

将步骤2.1中获得的信号S1z(τ)和S1f(τ)按照近程回波对应PRI的顺序 使用不同斜率的LFM参考信号进行脉压,同时进行±LFM信号的初相补偿,得到脉压后的主回波序列和辅助回波序列

2.3慢拍相位补偿子步骤;

将步骤2.2中的和按照对应的近程PRI发射序列,乘以所调制的伪随机初相序列的共轭值conj(φ1(τ)),得慢拍相位补偿后的主回波序列S1'z(τ)和辅助回波序列S1'f(τ);

2.4距离多普勒维度变换子步骤;

将步骤2.3中的S1'z(τ)和S1'f(τ)逐距离单元进行FFT,得到主回波的距离多普勒平面S″1z和辅助回波的距离多普勒平面S″1f

2.5近程恒虚警检测子步骤;

将步骤2.4中的S″1z进行CFAR,获得近程动目标的距离和速度;

所述的信号子空间滤波,使用辅助回波的距离多普勒域张成一个信号子空间,利用正交投影技术完成主回波的近程杂波自适应对消,包括下述子步骤:

3.1构建正交投影算子子步骤;

将步骤2.4中的辅助回波的距离多普勒平面S″1f构建信号子空间,并计算其正交投影算子P

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