[发明专利]一种多功能雷达探测波形生成方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达通信技术领域，涉及到一种多功能雷达探测波形生成方法。

背景技术

目前学者们对多功能雷达探测波形已经作了初步的研究，其中随机二相调制编码波形应用最为广泛，研究发现随机二相调制编码波形作为多功能雷达探测波形时存在自相关旁瓣过高、随机性程度不高、多功能效果不明显等不足。二相调制多功能雷达探测波形的设计问题属于多项式复杂度非确定性问题，很难获得真正意义上的全局最优解，只能通过局部最优解得到其全局次优解。由于传统随机二相调制编码波形具有干扰性差、干扰效果不明显以及自相关旁瓣过高的缺点，现通过将工作频段相分离的窄带线性调频波形和宽带噪声调频波形在时域上进行合成，在频域上进行分离，进而得到一种多功能一体化的雷达探测波形，且易于工程实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能雷达探测波形生成方法，解决了传统多功能雷达探测波形的干扰效果不明显以及自相关旁瓣过高的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种多功能雷达探测波形生成方法，包括以下步骤：

S1、在多功能雷达探测波形的工作频段范围内随机选择起始频率，生成窄带线性调频波形；

S2、采用汉明窗对窄带线性调频波形进行加窗处理，得到加窗处理的窄带线性调频波形；

S3、生成高斯白噪声；

S4、对生成的高斯白噪声进行宽带带通滤波器处理，生成有色高斯高斯噪声；

S5、采用宽带有色高斯噪声对正弦波的频率进行调制，生成宽带噪声调频波形；

S6、对生成的宽带噪声调频波形进行带阻滤波器处理，得到滤波处理的宽带噪声调频波形；

S7、将加窗处理的窄带线性调频波形和滤波处理的宽带噪声调频波形在时域上进行合成，生成多功能雷达探测波形。

进一步地，所述步骤S1中窄带线性调频波形的数学模型为

其中，A_t为线性调频波形的幅度、f₀为中心频点，Fs为采样频率，k为调频斜率，

进一步地，所述步骤S2中汉明窗的计算公式为：

所述窄带线性调频波形S_th(n)通过汉明窗加窗处理后的窄带线性调频波形S_t(n)为S_t(n)＝S_th(n)·W(n·F_s+1)，其中，W表示汉明窗的窗口系数，Fs为采样频率，

进一步地，所述步骤S3中生成高斯白噪声的公式为

其中，mean为集合的均值，var为集合的方差，sum(X)表示对集合所有的元素进行求和，为服从[0,1]间均匀分布的随机变量。

进一步地，所述步骤S4中采用的宽带带通滤波器为巴特沃斯滤波器，其阶数为6，截止频率系数为(f₂-f₁)/F_s，其中，Fs为采样频率。

进一步地，所述步骤S5中生成宽带噪声调频波形S_jk(n)的公式为

其中，A_j为噪声调频波形的幅度，f_j为噪声调频波形的起始频率，k_j为调频斜率，

进一步地，所述步骤S6中的带阻滤波器为巴特沃德滤波器，通带频率范围为通带上限为通带下限为通带内波纹<3dB，阻带<-30dB，其中，f₀为中心频点，B_t带宽。

进一步地，所述步骤S7中生成的多功能雷达探测波形S(n)的公式为S(n)＝S_t(n)+S_j(n)，其中，S_t(n)为经过汉明加窗处理后的窄带线性调频波形，S_j(n)为工作频段与窄带线性调频波形S_t(n)分离的宽带噪声调频波形。

本发明的有益效果：

本发明中通过对生成窄带线性调频波形的线性调频波形的中心频点进行随机生成，并将探测波形隐藏于干扰波形中，提升了雷达探测波形的干扰性能；通过对窄带线性调频波形进行汉明加窗处理，使得多功能雷达探测波形的自相关性得到大幅度提高，进而提升了多功能雷达探测波形的探测性能；通过采用巴特沃德滤波器对生成的宽带噪声调频波形进行带阻滤波处理，使得宽带噪声调频波形的工作频率与窄带线性调频波形的工作频率相分离，有效地提高雷达探测波形的多功能特性。

附图说明