[发明专利]一种基于噪声调频技术的非线性目标谐波检测方法

说明书

一种基于噪声调频技术的非线性目标谐波检测方法，包括：产生一段噪声序列；对噪声序列进行频率调制生成谐波雷达发射信号，通过发射天线发送；接收天线接收信号，对该信号在二倍频、三倍频所对应的频带处进行带通滤波，提高接收信号的信噪比，得到二倍频、三倍频实测信号；同时对噪声序列进行二倍频、三倍频的频率调制生成谐波雷达原始拷贝信号，即二倍频、三倍频生产信号；将二倍频、三倍频生产信号与二倍频、三倍频实测信号分别进行匹配滤波；非线性目标检测。本发明采用了噪声调频技术、多普勒补偿技术和收发信号匹配滤波技术，形成的谐波雷达具有抗电磁干扰和抗多普勒频移的性能，探测灵敏度高，适用的应用领域更加广泛。

技术领域

本发明涉及近距离非线性目标谐波检测方法，特别涉及一种基于噪声调频技术的非线性目标谐波检测方法。

背景技术

与普通的基波雷达不同，谐波雷达接收信号的频率为其发射信号频率的二次或三次谐波，因此对于谐波雷达而言，具有谐波辐射特性的非线性目标是有效目标，谐波雷达发射一个载波信号，探测范围内若有电子设备时，能接收到目标信号的二次谐波（接收信号频率是发射信号频率的2倍）；若有金属目标时，能接收到目标信号的三次谐波（接收信号频率是发射信号频率的3倍）；若没有目标，则接收不到目标信号的二次谐波或者三次谐波。

现有的谐波雷达技术主要采用单频信号或者多个单频信号的叠加，这类信号具有窄带特性，其抗电磁干扰性能差，在探测周围如果包含存在与发射信号频率接近的电磁干扰信号，设备会发生虚警（将没有目标误判断为有目标），导致设备的应用环境受到限制；而且当被测目标发生运动时，接收信号会发生多普勒频移，使得接收信号不能获得足够的时间增益，造成目标检测阈值失效，设备会发生漏警（将有目标误判断为无目标），导致设备的检测目标运动状态受到限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种采用噪声调频技术和收发信号匹配滤波技术、具有较好的抗电磁干扰和抗多普勒频移的性能的非线性目标谐波检测方法，使得谐波雷达的应用领域具有更高的宽容性，以克服已有技术所存在的上述不足。

本发明采取的技术方案是：一种基于噪声调频技术的非线性目标谐波检测方法，包括以下步骤：

S1：产生一段噪声序列；

S2：对噪声序列进行频率调制生成谐波雷达发射信号，通过发射天线发送；

S3：接收天线接收信号，对该信号在二倍频、三倍频所对应的频带处进行带通滤波，提高接收信号的信噪比，得到二倍频、三倍频实测信号；

S4：同时对步骤S1中的噪声序列进行二倍频、三倍频的频率调制生成谐波雷达原始拷贝信号，即二倍频、三倍频生产信号；

S5：将步骤S4中的二倍频、三倍频生产信号与步骤S3中的二倍频、三倍频实测信号分别进行匹配滤波；

S6：非线性目标检测，若二倍频信号匹配滤波结果的最大值大于判决门限，则目标为电子设备，否则检测区域不存在电子设备目标，若三倍频信号匹配滤波结果的最大值大于判决门限，则目标为金属，否则检测区域不存在金属目标。

其进一步的技术方案为：所述步骤S1至步骤S2具体包括以下步骤：

S21：在MATLAB软件上，用randn()函数生产噪声序列，其长度为N，噪声调频信号s(t)的表达式为：

；

S22：对噪声序列进行频率调制生成谐波雷达发射信号，噪声调频信号瞬时频率w(t)的表达式为：

；

S23：通过发射天线发送信号；