[发明专利]一种提高格雷互补波形多目标识别性能的方法及装置

说明书

本发明提供一种提高格雷互补波形多目标识别性能的方法及装置，估计检测场景中所有目标的多普勒估计值；根据检测场景中所有目标的多普勒估计值按特定发射顺序发射格雷互补波形信号，然后按标准的匹配滤波权重进行匹配滤波获得第一模糊函数图像；发射标准发射顺序的格雷互补波形信号；然后按“二项式设计方法”的匹配滤波权重进行匹配滤波获得第二模糊函数图像；对第一模糊函数图像和第二模糊函数图像进行逐点门限处理，获得处理后的结果；对处理后的结果进一步滤波，得到最终的模糊函数图像。本发明可以有效提高最终的模糊函数图像中目标的多普勒分辨率，并显著降低最终结果中距离旁瓣的能量，使得场景中的各个目标中能够更容易被识别。

技术领域

本发明属于雷达信号处理领域，涉及一种提高格雷互补波形多目标识别性能的方法。

背景技术

格雷互补波形(Golay Complementary Waveforms)由两个二值序列x(l)和y(l)组成，其中x(l)和y(l)的取值为1或-1，l＝0,1,...,L-1，L是每个二进制序列的长度，这样的两个二值序列组成格雷互补波形的二进制序列称为格雷互补对(具体的格雷互补对生成方法可参考文献：M.Golay,“Complementary series,”IRE Trans.Inform.Theory,vol.7,no.2,pp.82-87,Apr.1961.)。

格雷互补对中每个1或-1值占据的时间宽度为T_c，因此每个格雷互补对的时间宽度为LT_c。对于k＝-(L-1),...,(L-1)，格雷互补波形满足如下条件：

C_x(k)+C_y(k)＝2Lδ(k)

其中C_x(k)和C_y(k)分别是二值序列x(l)和y(l)的在k处自相关函数值，δ(k)表示冲激函数。

为使格雷互补波形能在时域传播，需要对二值序列x(l)和y(l)调制一个单位能量的基带信号Ω(t)，如下所示

然后在发射端利用一个二进制序列来确定发射信号z_P(t)的每个脉冲是x(t)还是y(t)，即确定格雷互补波形的发射顺序

其中N为发射信号的脉冲数目，T是脉冲重复间隔。当p_n＝1时，则发射信号z_P(t)的第n+1个脉冲发射x(t)；当p_n＝0时，则第n+1个脉冲发射y(t)。如果n为偶数时p_n＝1、n为奇数时p_n＝0，则此时确定的序列P为格雷互补波形的标准发射顺序。在接收端利用一个正数序列来确定用于匹配滤波的信号z_Q(t)在每个脉冲上的权重，即

对于标准的匹配滤波权重应满足正数序列Q的所有值均为1。

于是，利用下式进行匹配滤波，求解格雷互补波形的模糊函数

则可以在时延—多普勒平面上进行目标检测，其中“*”表示共轭运算。