[发明专利]一种基于参考信号的微弱目标双通道单脉冲测角方法

说明书

本发明提供一种基于参考信号的微弱目标双通道单脉冲测角方法，相比于传统三通道单脉冲测角算法，本发明将方位差通道和俯仰差通道合成一路差通道，与和通道构成双通道进行信号处理得到俯仰角和方位角的测量值；也就是说，本发明是基于通道合并的双通道单脉冲测角方法，减少了接收机通道数，从而降低了体积、质量、功耗等硬件资源，更适用于小型一体化平台；进一步地，本发明通过引入参考信号，与和、差通道信号进行匹配滤波，解决了收发分置小型一体化平台非相参工作体制下，接收信号中脉冲间存在随机相位和非相参频率差带来的测角难题，使得不同脉冲间能够进行相参积累，大大提高了微弱目标的测角性能。

技术领域

本发明属于雷达测量技术领域，尤其涉及一种基于参考信号的微弱目标双通道单脉冲测角方法。

背景技术

对于微弱目标角度测量，传统的单脉冲测角技术可以通过增加辅助通道和相参积累来达到提高测角精度的目的。

在IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems第39卷第2期第550-567页，A.Sinha等人发表的“Radar Measurement Extraction in the Presence ofSea-Surface Multipath”一文中，提出了一种可克服多径效应中的镜面反射和漫反射带来的测角误差，从而提高测角精度的算法。在IEEE Antennas and Wireless PropagationLetters第16卷第2889-2893页，Yi Zhang等人发表的“Amplitude Angle MonopulseEstimation for the Four-channel Hybrid Polarimetric Radar System”一文中，提出了一种通过增加一路差分通道来进一步提高测角精度的方法。然而，上述算法的共同缺陷是在低信噪比条件下，无法获得较好的测角性能，同时算法运算复杂度较高。

另一方面，在IEEE Transactions on Signal Processing第62卷第4期第939-953页，Xiaolong Chen等人发表的“Maneuvering Target Detection via Radon-FractionalFourier Transform-Based Long-Time Coherent Integration”一文中，提出了一种新的相参积累方法，即Radon分数域傅里叶变换，该方法可避免对微弱目标的长时间积累过程中距离走动的影响。在2011年International Symposium on Photoelectric Detection andImaging，Junhai Su等人发表的“Coherent Accumulation Technology for Space TargetExploration”一文中，提出了利用Keystone变换校正距离走动，从而实现相参积累的方法。

然而，针对发射源共用的小型一体化平台，采用收发分置的非相参工作体制，接收回波脉冲间存在非相参频差和随机初始相位的情况下，上述单脉冲测角技术存在测角精度低且无法实现相参积累的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于参考信号的微弱目标双通道单脉冲测角方法，将方位差通道和俯仰差通道合成一路差通道，能够减少接收机通道数，降低体积、质量、功耗等硬件资源，更适用于小型一体化平台。

一种基于参考信号的微弱目标双通道单脉冲测角方法，包括以下步骤：

S1：接收机接收由发射机发送的参考信号与多个回波脉冲，其中，回波脉冲包括和信号、俯仰差信号以及方位差信号，然后分别对各回波脉冲执行以下步骤：

S11：将俯仰差信号进行移相，并将移相后的俯仰差信号与方位差信号进行正交合成，得到合成差信号；

S12：分别对参考信号、和信号以及合成差信号进行预处理，得到预处理后的参考信号、和信号以及合成差信号，其中，所述预处理包括正交下变频和低通滤波；