[发明专利]一种非线性调频信号的生成方法和装置

说明书

本发明公开了一种非线性调频(NLFM)信号的生成方法，根据需求的峰值旁瓣比(PSLR)，确定功率谱密度；根据功率谱密度，确定信号的频时关系函数；根据信号的频时关系函数，确定信号的时频关系函数；对信号的时频关系函数进行积分，得到相位，利用得到的相位计算信号的离散值，根据所述信号的离散值生成系列数字信号，并进行数模转换得到NLFM信号。本发明还同时公开了一种NLFM信号的生成装置。

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达(SAR，Synthetic Aperture Radar)发射波形生成技术，尤其涉及一种非线性调频信号的生成方法和装置。

背景技术

目前，线性调频(LFM，Linear Frequency Modulation)信号是SAR系统中最常用的发射波形，将这种波形通过匹配滤波后，生成的响应函数，经归一化后的峰值旁瓣比(PSLR，Peak Side Lobe Ratio)为-13dB。为了抑制旁瓣的高度，通常采用加权窗函数、自适应滤波和优化算法，但是，这些方法会使匹配滤波器失配，降低输出的信噪比(SNR，Signal toNoise Ratio)。

相比于LFM信号，非线性调频(NLFM，Non-Linear Frequency Modulation)信号的脉冲压缩结果可以获得很低的PSLR，并且，这一过程并没有损失输出SNR。通过相关实验，NLFM信号可以避免SNR的1～2dB损失，相当于节省天线发射功率25％，对于能量紧缺的雷达系统中，采用NLFM信号作为发射波形可以提升系统性能。

但是，如何根据需要的PSLR得到精确的NLFM信号，还没有人提出明确的解决方案，仍是目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种NLFM信号的生成方法和装置，能根据需要的PSLR得到精确的NLFM信号。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种NLFM信号的生成方法，包括：

根据需求的PSLR确定功率谱密度；

根据所述功率谱密度确定信号的频时关系函数；

根据所述信号的频时关系函数确定信号的时频关系函数；

对所述信号的时频关系函数进行积分，得到相位，利用得到的相位计算信号的离散值；

根据所述信号的离散值生成系列数字信号，并将所述系列数字信号进行数模转换，得到NLFM信号。

上述方案中，所述根据需求的PSLR确定功率谱密度，包括：

根据所述需求的PSLR，获得与所述需求的PSLR对应的窗函数，将所述窗函数作为功率谱密度。

上述方案中，所述根据所述功率谱密度确定信号的频时关系函数，包括：

根据已知的脉冲宽度，计算所述功率谱密度与调频率之积，得到反比例系数；

将反比例系数代入所述调频率的倒数，并进行积分，确定信号的频时关系函数。

上述方案中，所述根据所述信号的频时关系函数确定信号的时频关系函数，包括：

根据所述信号的频时关系函数，计算所述信号的频时关系函数的离散值，所述信号的频时关系函数的离散值包括自变量和因变量；

交换所述自变量和因变量，拟合出多项式系数，确定信号的时频关系函数。

上述方案中，所述对所述信号的时频关系函数进行积分，得到相位，利用得到的相位计算信号的离散值；根据所述信号的离散值生成系列数字信号，并将所述系列数字信号进行数模转换，得到NLFM信号，包括：