[发明专利]磁控管雷达接收相参数字处理方法

说明书

本发明属于电子信息领域，公开了磁控管雷达接收相参数字处理方法，可由FPGA、DSP或通用计算机以硬件或软件方式实现。由模数转换电路将下变频后的发射样本离散量化成数字中频信号D_IFT，再由无抽取数字下变频器处理后变成发射样本复基带信号D_T；提取该发射样本复基带信号的相位参量，并将该相位参量进行线性拟合，形成相位线性化的复基带发射样本D_TL。用于实现磁控管雷达对目标的相位测量能力，形成磁控管多普勒雷达或磁控管双极化多普勒雷达。

技术领域

本发明属于电子信息领域，尤其涉及磁控管雷达接收相参数字处理方法。

背景技术

磁控管的出现，拓展了雷达探测威力。但是磁控管雷达脉冲间相位的随机性限制了磁控管雷达的应用场景。为了消除磁控管雷达脉冲间的随机初相，国内外学者采用数字相参的方法消除随机初相，但是如果存在脉内寄生调制且本振不能完全跟踪磁控管频率，虽经消除残余中频及随机初相处理，10kHz量级的残余中频依然存在，该残余中频信号会造成信噪比的损失，降低目标回波的功率、速度估计精度。因此开发一种针对磁控管雷达的一体化的中频残差和随机初相消除方法变得极为迫切。

发明内容

针对现有磁控管雷达相参接收的残余中频问题，本发明提供了磁控管雷达接收相参数字处理方法。能够实时估计残余中频频率，生成正交残余中频信号来消除发射样本和回波信号的残余中频。进一步通过和发射样本的匹配滤波，来完成非相参磁控管雷达的相参接收功能，实现相位相参的多普勒探测参数和双极化探测参数的提取技术。

磁控管雷达接收相参数字处理方法，由FPGA、DSP或通用计算机以硬件或软件方式实现，包括以下步骤：

模数转换电路将下变频后的发射样本离散量化成数字中频信号D_IFT，再由无抽取数字下变频器处理后变成发射样本复基带信号D_T；提取该发射样本复基带信号D_T的相位参量，并将该相位参量进行线性拟合，形成相位线性化的复基带发射样本D_TL。

将相位线性化的复基带发射样本按照雷达探测距离所对应的时间进行相位线性延长，得到与发射样本相同相位变化率的复基带发射样本连续信号D_TC。另一方面，由模数转换电路将下变频后的水平极化回波离散量化成数字水平极化回波中频信号D_IFH，再由无抽取数字下变频器处理后变成水平极化回波复基带信号D_H；如果是双极化雷达，还由模数转换电路将下变频后的垂直极化回波离散量化成数字垂直极化回波中频信号D_IFV，再由无抽取数字下变频器处理后变成垂直极化回波复基带信号D_V。将复基带发射样本连续信号D_TC取共轭，变成D_TC^*，再分别与水平极化回波复基带信号D_H和垂直极化回波复基带信号D_V相乘(混频处理)，即可消除回波信号的主要残余中频及随机初相的影响，得到新的水平极化回波复基带信号D’_H和垂直极化回波复基带信号D’_V。

同时，发射样本复基带信号D_T与相位线性化的复基带发射样本的共轭D_TL^*相乘(混频处理)，即可将发射样本处理成消除了主要残余中频及随机初相的新样本；将此新样本的相位进行2阶拟合，得到更加精细的发射样本D_T2。最后将精细发射样本D_T2分别与信号D’_H和信号D’_V做相关处理，即可消除剩余残余中频，形成与全相参雷达性能一致的高度相参水平与垂直极化回波信号D_HO和D_VO。

本发明的有益效果：