專利名稱：一種脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)及其信號處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雷達(dá)信號處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種脈 沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)及其信號處理方法。
背景技術(shù)：
脈沖多普勒雷達(dá)，諸如機(jī)載雷達(dá)、新型的陸基雷達(dá)和艦載雷達(dá)，具有 全天時(shí)、全天候、穿透性強(qiáng)等優(yōu)良特性，在導(dǎo)航、測繪、偵察、警戒以及 火控等各種民用或者軍事領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而，在脈沖多普勒雷達(dá)
信號處理中存在許多技術(shù)難題，包括在機(jī)載或艦載等運(yùn)動(dòng)平臺上，如何 有效地抑制強(qiáng)雜波和如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測與參數(shù)估計(jì)。
例如，機(jī)載雷達(dá)的接收信號通常包括目標(biāo)信號、雜波信號和噪聲信號。 一方面，由于機(jī)載雷達(dá)通常處于下,式，地雜波分布廣、強(qiáng)度大，尤其 在城市和山區(qū)地帶，雜波強(qiáng)度可達(dá)60-90dB;另一方面，平臺運(yùn)動(dòng)致使雜 波多普勒i普寬極大擴(kuò)展，雷達(dá)目標(biāo)檢測能力受到嚴(yán)重影響。為此，機(jī)載雷 達(dá)通常采用脈沖多普勒處理，通過對脈沖間回波的多普勒處理有效抑制強(qiáng) 雜波，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測。通常，需要設(shè)計(jì)較高的機(jī)載雷達(dá)的脈沖重復(fù)頻率 (PRF)，以提高目標(biāo)照射期間的脈沖數(shù)，從而提高目標(biāo)的檢測性能。但是， 由于機(jī)載雷達(dá)的無模糊探測距離與PRF成反比，高重復(fù)頻率往往帶來了測 距的模糊。另外，由于機(jī)載雷達(dá)探測的空中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)存在較大的徑向速度， 此時(shí)檢測目標(biāo)的多普勒信息也可能是模糊的。為此，傳統(tǒng)的機(jī)栽脈沖多普
5勒雷達(dá)釆用參差PRF處理，也就是，人為地將整個(gè)探測時(shí)間分成若干段， 在不同的時(shí)間段，順序以不同的PRF探測目標(biāo)，然后將不同時(shí)間段內(nèi)檢測 模糊的目標(biāo)距離和多普勒信息進(jìn)行解模糊處理，得到無模糊的距離和多普 勒信息?？梢姡@種傳統(tǒng)的順序參差PRF的方案是以犧牲單個(gè)PRF的積累 時(shí)間為代價(jià)的，為了得到無模糊的距離和多普勒信息，在單個(gè)PRF中目標(biāo) 檢測性能會嚴(yán)重下降。例如，在有些情形下，某些PRF中目標(biāo)會出現(xiàn)丟點(diǎn) 的現(xiàn)象，這樣，會反過來導(dǎo)致解模糊的配對成功率和精度的下降。
總之，參差脈沖重復(fù)頻率設(shè)計(jì)是脈沖多普勒雷達(dá)波形設(shè)計(jì)和信號處理 的核心。傳統(tǒng)的脈沖多普勒雷達(dá)由于釆用單個(gè)發(fā)射機(jī)和單種探測波形，實(shí) 現(xiàn)順序PRF參差解目標(biāo)距離和多普勒模糊，必然縮短了單個(gè)PRF的相參積 累時(shí)間，從而影響了探測系統(tǒng)的目標(biāo)的檢測性能。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中脈沖多普勒雷達(dá)順序PRF參差處理檢測性能差的缺 陷，本發(fā)明提供了一種脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)及其信號處理方法。
本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)，包括
發(fā)射系統(tǒng)，所述發(fā)射系統(tǒng)包括多個(gè)發(fā)射子系統(tǒng)，所述每一發(fā)射子系統(tǒng) 中的發(fā)射機(jī)同時(shí)將具有不同參差脈沖重復(fù)頻率PRF的正交脈沖探測信號通 過天饋系統(tǒng)發(fā)射到探測空間，所述各個(gè)探測信號自身保持相參；
接收系統(tǒng)，所述接收系統(tǒng)接收來自探測區(qū)域的回波信號，將對應(yīng)不同 探測信號的接收信號分別進(jìn)行混頻和A/D轉(zhuǎn)換，輸出到信號處理系統(tǒng)；
信號處理系統(tǒng)，所述信號處理系統(tǒng)分別將對應(yīng)不同探測信號相參處理 間隔內(nèi)的 一組回波信號進(jìn)行目標(biāo)檢測處理，得到無模糊的目標(biāo)距離和多普 勒信息。其中，所述發(fā)射系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)數(shù)目與脈沖多普勒雷達(dá)所需的參差脈
沖重復(fù)頻率PRF的數(shù)目相同；所述脈沖多普勒雷達(dá)所需的參差脈沖重復(fù)頻 率PRF的數(shù)目和數(shù)值根據(jù)探測距離和探測目標(biāo)特性確定。
其中，所iOL射系統(tǒng)的各個(gè)發(fā)射子系統(tǒng)的天饋系統(tǒng)可以公用，也可以 分別為所述每一發(fā)射子系統(tǒng)配備。
其中，所述的正交探測信號在所述接收系統(tǒng)可以相互不干擾地恢復(fù)， 所述的正交波形可以釆用頻分正交信號，也可以釆用相位編碼和頻率編碼 的正交信號。
其中，所述接收系統(tǒng)可以有一部接收機(jī)，也可以有多部接收機(jī)；不同 探測信號回波的獲取，可以在一部接收機(jī)中完成，也可以在不同的接收機(jī) 中完成。
其中，所述信號處理系統(tǒng)分別將所述不同正交脈沖信號對應(yīng)相參處理 間隔內(nèi)的一組回波進(jìn)行目標(biāo)檢測處理，得到各自的目標(biāo)檢測結(jié)果，并且將 不同檢測結(jié)果的距離和多普勒信息進(jìn)行解模糊處理。
其中，所述回波信號可以釆用所述多部接收機(jī)同時(shí)接收，并且通過接 收機(jī)間聯(lián)合處理。
其中，所述接收機(jī)將對應(yīng)不同發(fā)射機(jī)的不同回波信號分別解調(diào)，其中， 將所述回波信號通過一個(gè)匹配濾波器組，所述回波信號在對應(yīng)自身的濾波 器中有最大輸出，在其余濾波器中得到最大的抑制，分離所述回波信號。
本發(fā)明的另一方面，提供了一種脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)的信號處理方法， 包括
步驟IO)、根據(jù)探測距離和探測目標(biāo)特性，確定脈沖多普勒雷達(dá)所需 的參差脈沖重復(fù)頻率PRF的數(shù)目和數(shù)值，確定發(fā)射機(jī)數(shù)目與PRF數(shù)目相同； 確定每一個(gè)探測信號的相參處理間隔；確定對應(yīng)不同參差PRF的多個(gè)正交探測信號；
步驟20)、脈沖多普勒雷iiit過多個(gè)發(fā)射機(jī)和天饋系統(tǒng)向探測區(qū)域同 時(shí)發(fā)射多探測信號；
步驟30)、脈沖多普勒雷達(dá)通過天饋系統(tǒng)和接收機(jī)接收來自探測區(qū)域 的回波信號；脈沖多普勒雷達(dá)將對應(yīng)不同探測信號的接收信號經(jīng)分別混頻 和A/D轉(zhuǎn)換后i^信號處理系統(tǒng)；
步驟40)、信號處理系統(tǒng)分別將對應(yīng)不同探測信號相參處理間隔內(nèi)的 一組回波信號進(jìn)行目標(biāo)檢測處理，得到各自的目標(biāo)檢測結(jié)果；信號處理系 統(tǒng)將不同檢測結(jié)果的距離和多普勒信息進(jìn)行解模糊處理，得到無模糊的目 標(biāo)距離和多普勒信息。
其中，步驟IO)中，所述的參差脈沖重復(fù)頻率PRF的數(shù)目和數(shù)值可以 通過現(xiàn)有的脈沖多普勒雷達(dá)的參差PRF方法確定。
其中，步驟IO)中，確定所^射機(jī)的多探測信號數(shù)目為M，則相參 處理間隔平均可以延長M倍。
其中，步驟10)中，所述的正交探測信號在接收系統(tǒng)可以相互不干擾 地恢復(fù)，所述的正交波形可以采用頻分正交信號，也可以采用相位編碼和 頻率編碼的正交信號。
其中，步驟30)中，所述回波信號的獲取，可以在一部接收機(jī)中完成，
也可在多部不同的接收機(jī)中完成，所述多部接收機(jī)可以通過接收陣列處理
來提高信號處理性能。
其中，步驟40)中，所述的目標(biāo)檢測處理利用步驟10)確定的所勤目
參處理間隔的脈沖采樣進(jìn)行目標(biāo)檢測處理。
其中，步驟40)中，所述的目標(biāo)距離和多普勒信息解模糊可以利用中 國余數(shù)定理對參差PRF下的距離和多普勒信息進(jìn)行解模糊處理，通過查表法實(shí)現(xiàn)。
通過應(yīng)用本發(fā)明，多個(gè)正交探測波形同時(shí)檢測目標(biāo)，顯著增加每一個(gè) 波形對應(yīng)的相參積累時(shí)間，提高單個(gè)波形的目標(biāo)檢測性能，在保證虛警的
前提下，提高了檢測概率，在保證檢測概率的同時(shí)，降低了虛警率；單個(gè) 波形的目標(biāo)檢測性能提高，為后繼的不同波形間的目標(biāo)配對和解模糊奠定 了基礎(chǔ)，從而也提高了目標(biāo)參數(shù)估計(jì)的性能。


圖1是采用順序PRF參差的脈沖多普勒雷達(dá)工作流程圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中的脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖3 U于多探測信號PRF參差的脈沖多普勒雷達(dá)工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述。 圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)的信號處理流程，現(xiàn)有 的脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)通過單個(gè)發(fā)射機(jī)和天饋系統(tǒng)向探測區(qū)域發(fā)射一種特 定的探測信號，信號具有一個(gè)給定的PRF。脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)通過天饋 系統(tǒng)和接收機(jī)接收由探測區(qū)域的回波信號，所述的回波信號包括目標(biāo)、雜 波信號以及系統(tǒng)噪聲。脈沖多普勒雷達(dá)將對應(yīng)不同探測信號的接收信號經(jīng) 分別混頻和A/D轉(zhuǎn)換后送入信號處理系統(tǒng)。信號處理系統(tǒng)分別將對應(yīng)不同 探測信號的對應(yīng)相參處理間隔內(nèi)的一組回波進(jìn)行目標(biāo)檢測處理，得到目標(biāo) 檢測結(jié)果。脈沖多普勒雷iiJL射下一種PRF的正交探測信號，并按照上述 發(fā)射接收步驟執(zhí)行。當(dāng)脈沖多普勒雷達(dá)完成M種信號的發(fā)射接收以后，信 號處理系統(tǒng)將不同檢測結(jié)果的距離和多普勒信息進(jìn)行解模糊處理，得到最終無模糊的目標(biāo)距離和多普勒信息。
顯然，傳統(tǒng)釆用順序PRF參差模式的脈沖多普勒雷達(dá)，需要在完成M 個(gè)相參處理間隔后，才能得到最終無模糊的目標(biāo)距離和多普勒信息。因此， 現(xiàn)有的脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)將原來可以積累的相參處理間隔人為地分為M 份，用來完成每一個(gè)波形對應(yīng)的信號處理。因此，現(xiàn)有的順序PRF參差機(jī) 載脈沖多普勒雷達(dá)的相參處理時(shí)間有限，檢測目標(biāo)的性能也受到限制。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖，所述脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)包括發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)和 終端顯示系統(tǒng)。如上所述，現(xiàn)有的脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射系統(tǒng)通常由 一部發(fā)射機(jī)和天饋系統(tǒng)組成，而在本實(shí)施例中的發(fā)射系統(tǒng)由多個(gè)發(fā)射子系 統(tǒng)組成(設(shè)為M個(gè))，各個(gè)發(fā)射子系統(tǒng)的天饋系統(tǒng)部分可以公用，也可以分 別配備，在本實(shí)施例中，天饋系統(tǒng)分別配備。每一部發(fā)射機(jī)將特定的正交 脈沖波形，按照參差PRF的需求的某一特定PRF調(diào)制到射頻載波上，通過 天饋系統(tǒng)發(fā)射到探測空間中。
發(fā)射信號經(jīng)探測區(qū)域中的目標(biāo)及地物反射后，其后向散射信號被脈沖 多普勒雷達(dá)系統(tǒng)的天饋系統(tǒng)接收，^接收系統(tǒng)，通過接收機(jī)將射頻信號 混頻后得到中頻信號，該中頻信號再經(jīng)過多級的混頻后變換到適合采集的 信號，然后送到后繼的信號處理系統(tǒng)中，本實(shí)施例中的接收機(jī)需要將對應(yīng) 不同發(fā)射機(jī)的不同正交信號分別解調(diào)。
信號處理系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器將模擬的接收信號變換為數(shù)字信號，進(jìn)而 由多塊DSP數(shù)字信號處理板進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測、^估計(jì)、成像識 別等多種功能，本實(shí)施例中的信號處理系統(tǒng)區(qū)別于現(xiàn)有的脈沖多普勒雷達(dá) 系統(tǒng)，需要對不同的正交信號分別進(jìn)行相應(yīng)的信號處理。終端顯示系統(tǒng)通 過二次處理(數(shù)據(jù)處理)、多種形式顯示器、A^L接口等動(dòng)態(tài)、交互、直觀地將處理結(jié)果顯示出來。
本實(shí)施例中的脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)的信號處理方法如圖3所示。 根據(jù)脈沖多普勒雷達(dá)覆蓋區(qū)域的探測距離和目標(biāo)反射截面積(RCS )， 確定和設(shè)計(jì)脈沖多普勒雷達(dá)參差脈沖重復(fù)頻率(PRF )的數(shù)目M和具體數(shù)值， 所述的參差PRF的數(shù)目和具體數(shù)值可由現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的機(jī)載PD雷達(dá)的參 差PRF確定方法獲得，進(jìn)而設(shè)定本實(shí)施例的所述脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā) 射機(jī)數(shù)目，使其等于已確定PRF的數(shù)目M。
根據(jù)多脈沖相參積累的雷達(dá)方程確定每一個(gè)探測信號的相參處理間 隔，與傳統(tǒng)機(jī)載脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)相比，本實(shí)施例中的雷達(dá)作用距離可 有M倍的增加，所述的相參處理間隔，比現(xiàn)有釆用順序參差PRF機(jī)栽雷達(dá) 的相參處理間隔顯著延長。例如，如果設(shè)多探測信號數(shù)目為M，則相參處 理間隔平均可延長M倍。
設(shè)計(jì)對應(yīng)不同參差PRF的多個(gè)正交探測信號，正交探測信號可以采用 頻分正交波形，也可以采用相位編碼或頻率編碼的正交波形，所述正交波 形需要滿足不同探測信號在信號處理端可不相互干擾地實(shí)現(xiàn)后續(xù)處理的要 求。
多個(gè)探測信號，各個(gè)探測信號自身保持相參發(fā)射，探測信號之間的相參無 要求。
脈沖多普勒雷達(dá)通過天饋系統(tǒng)和接收系統(tǒng)接收由探測區(qū)域反饋的回波 信號，所述的回波信號包括目標(biāo)、雜波信號及系統(tǒng)噪聲。本實(shí)施例中的接 收系統(tǒng)可有一部接收機(jī)，也可有多部接收機(jī)；所述的不同探測信號回波的 獲取，可以在一部接收機(jī)中完成，也可在不同的接收機(jī)中完成；其中，單 部接收機(jī)可以完成傳統(tǒng)脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)的信號處理。釆用多部接收機(jī)同時(shí)接收，可以通過接收機(jī)間的聯(lián)合處理進(jìn)一步改善脈沖多普勒雷達(dá)的空 域處理性能。多部接收機(jī)與單部接收機(jī)相比，在完成接收機(jī)間的空域處理
后的信號處理過程與單部接收才;i^目同。
A/D轉(zhuǎn)換后i^信號處理系統(tǒng)；其中，不同信號的分離是將接收信號通過 一個(gè)匹配濾波器組來實(shí)現(xiàn)的。由于信號之間的正交性，不同信號會在對應(yīng) 自身的濾波器中有最大輸出，在其余濾波器中得到最大的抑制，從而實(shí)現(xiàn) 了正交信號的分離。
信號處理系統(tǒng)分別將不同探測信號(不同的PRF)對應(yīng)相參處理間隔 內(nèi)的一組回波進(jìn)行目標(biāo)檢測處理，得到各自的目標(biāo)檢測結(jié)果；對應(yīng)一種探 測信號的目標(biāo)檢測過程與現(xiàn)有的機(jī)載PD雷達(dá)信號處理過程相同。所述目標(biāo) 檢測處理，利用對應(yīng)前述確定的相干積累間隔的脈沖釆樣進(jìn)行目標(biāo)檢測， 所述的目標(biāo)檢測處理的具體方法主要包括雜波抑制和恒虛警(Constant false alarm ratio, CFAR)門限處理兩部分，才艮據(jù)機(jī)載雷達(dá)體制的不同， 對常規(guī)單通道體制機(jī)載雷達(dá)可采用常規(guī)的PD處理的雜波抑制方法，對于多 通道體制機(jī)載雷達(dá)可采用空時(shí)二維自適應(yīng)(Space-time adaptive processing: STAP )和偏置相位中心天線(Displaced phase center antenna: DPCA)處理；對于CFAR處理，采用機(jī)載雷達(dá)廣泛釆用的單元平均的CFAR 處理，也可采用其他的CFAR處理方法。
信號處理系統(tǒng)將不同檢測結(jié)果的距離和多普勒信息進(jìn)行解模糊處理， 得到最終無模糊的目標(biāo)距離和多普勒信息。利用不同探測信號處理結(jié)果進(jìn) 行解模糊處理過程與現(xiàn)有的機(jī)載PD雷達(dá)信號處理過程相同。所述的目標(biāo)距 離和多普勒信息解模糊方法，主要是利用中國余數(shù)定理(Chinese remainder theory: CRT)對于參差PRF下的距離和多普勒信息進(jìn)行解模糊
12處理，具體的實(shí)現(xiàn)可通過查表法實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明提供的脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)和信號處理方法針對采用脈組參差 的脈沖多普勒雷達(dá)，與具體的雷達(dá)平臺無關(guān)，可以是機(jī)載、星載、艦載和 陸基雷達(dá)。
最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其 限制，并且在應(yīng)用上可以延伸到其他的4務(wù)改、變化、應(yīng)用和實(shí)施例，同時(shí) 認(rèn)為所有這樣的修改、史化、應(yīng)用、實(shí)施例都在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)，包括發(fā)射系統(tǒng)，所述發(fā)射系統(tǒng)包括多個(gè)發(fā)射子系統(tǒng)，所述每一發(fā)射子系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)同時(shí)將具有不同參差脈沖重復(fù)頻率PRF的正交脈沖探測信號通過天饋系統(tǒng)發(fā)射到探測空間，所述各個(gè)探測信號自身保持相參；接收系統(tǒng)，所述接收系統(tǒng)接收來自探測區(qū)域的回波信號，將對應(yīng)不同探測信號的接收信號分別進(jìn)行混頻和A/D轉(zhuǎn)換，輸出到信號處理系統(tǒng)；信號處理系統(tǒng)，所述信號處理系統(tǒng)分別將對應(yīng)不同探測信號相參處理間隔內(nèi)的一組回波信號進(jìn)行目標(biāo)檢測處理，得到無模糊的目標(biāo)距離和多普勒信息。
2、 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所iOL射系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)數(shù)目與脈沖多 普勒雷達(dá)所需的參差脈沖重復(fù)頻率PRF的數(shù)目相同；所述脈沖多普勒雷達(dá) 所需的參差脈沖重復(fù)頻率PRF的數(shù)目和數(shù)值根據(jù)探測距離和探測目標(biāo)特性 確定。
3、 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所^射系統(tǒng)的各個(gè)發(fā)射子系統(tǒng)的天饋 系統(tǒng)可以公用，也可以分別為所述每一發(fā)射子系統(tǒng)配備。
4、 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所述的正交探測信號在所述接收系統(tǒng)可 以相互不干擾地恢復(fù)，所述的正交波形可以采用頻分正交信號，也可以采 用相位編碼和頻率編碼的正交信號。
5、 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所述接收系統(tǒng)可以有一部接收機(jī)，也可 以有多部接收機(jī)；不同探測信號回波的獲取，可以在一部接收機(jī)中完成， 也可以在不同的接收機(jī)中完成。
6、 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中，所述信號處理系統(tǒng)分別將所述不同正交脈沖信號對應(yīng)相參處理間隔內(nèi)的一組回波進(jìn)行目標(biāo)檢測處理，得到各自的 目標(biāo)檢測結(jié)果，并且將不同檢測結(jié)果的距離和多普勒信息進(jìn)行解模糊處理。
7、 權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中，所述回波信號可以采用所述多部接收機(jī) 同時(shí)接收，并且通過接收才幾間聯(lián)合處理。
8、 權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中，所述接收機(jī)將對應(yīng)不同發(fā)射機(jī)的不同回 波信號分別解調(diào)，其中，將所述回波信號通過一個(gè)匹配濾波器組，所述回 波信號在對應(yīng)自身的濾波器中有最大輸出，在其余濾波器中得到最大的抑 制，分離所述回波信號。
9、 一種脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)的信號處理方法，包括步驟IO)、根據(jù)探測距離和探測目標(biāo)特性，確定脈沖多普勒雷達(dá)所需 的參差脈沖重復(fù)頻率PRF的數(shù)目和數(shù)值，確定發(fā)射機(jī)數(shù)目與PRF數(shù)目相同； 確定每一個(gè)探測信號的相參處理間隔；確定對應(yīng)不同參差PRF的多個(gè)正交 探測信號；步驟20)、脈沖多普勒雷達(dá)通過多個(gè)發(fā)射機(jī)和天饋系統(tǒng)向探測區(qū)域同 時(shí)發(fā)射多探測信號；步驟30)、脈沖多普勒雷達(dá)通過天饋系統(tǒng)和接收機(jī)接收來自探測區(qū)域 的回波信號；脈沖多普勒雷達(dá)將對應(yīng)不同探測信號的接收信號經(jīng)分別混頻 和A/D轉(zhuǎn)換后iH^信號處理系統(tǒng)；步驟40)、信號處理系統(tǒng)分別將對應(yīng)不同探測信號相參處理間隔內(nèi)的 一組回波信號進(jìn)行目標(biāo)檢測處理，得到各自的目標(biāo)檢測結(jié)果；信號處理系 統(tǒng)將不同檢測結(jié)果的距離和多普勒信息進(jìn)行解模糊處理，得到無模糊的目 標(biāo)距離和多普勒信息。
10、 權(quán)利要求9的方法，其中，步驟IO)中，所述的參差脈沖重復(fù)頻 率PRF的數(shù)目和數(shù)值可以通過現(xiàn)有的脈沖多普勒雷達(dá)的參差PRF方法確定。
11、 權(quán)利要求9的方法，其中，步驟IO)中，確定所述發(fā)射機(jī)的多探 測信號數(shù)目為M，則相參處理間隔平均可以延長M倍。
12、 權(quán)利要求9的方法，其中，步驟IO)中，所述的正交探測信號在 接收系統(tǒng)可以相互不干擾地恢復(fù)，所述的正交波形可以采用頻分正交信號， 也可以采用相位編碼和頻率編碼的正交信號。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，步驟30)中，所述回波信號的獲 取，可以在一部接收機(jī)中完成，也可在多部不同的接收機(jī)中完成，所述多 部接收機(jī)可以通過接收陣列處理來提高信號處理性能。
14、 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，步驟40)中，所述的目標(biāo)檢測處 理利用步驟10)確定的所i^目參處理間隔的脈沖采樣進(jìn)行目標(biāo)檢測處理。
15、 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，步驟40)中，所述的目標(biāo)距離和 多普勒信息解模糊可以利用中國余數(shù)定理對參差PRF下的距離和多普勒信 息進(jìn)行解模糊處理，通過查表法實(shí)現(xiàn)。
16、 權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括對常規(guī)單通道體制脈沖多普勒 雷達(dá)可以釆用脈沖多普勒處理的雜波抑制方法；對多通道體制脈沖多普勒 雷達(dá)可以采用空時(shí)二維自適應(yīng)和偏置相位中心天線處理；對恒虛警的處理， 采用脈沖多普勒雷達(dá)的單元平均的恒虛警處理，也可以采用其他的恒虛警 處理方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于多探測信號的脈沖多普勒雷達(dá)系統(tǒng)及信號處理方法，所述系統(tǒng)包括多部發(fā)射機(jī)，每一部發(fā)射機(jī)分別以不同的脈沖重復(fù)頻率(PRF)同時(shí)發(fā)射正交脈沖探測信號，且不同探測信號間的PRF滿足參差關(guān)系，機(jī)載雷達(dá)的接收系統(tǒng)可由一部接收機(jī)，也可由多部接收機(jī)組成。對應(yīng)不同發(fā)射信號的回波被分別進(jìn)行目標(biāo)檢測處理，得到各自的目標(biāo)檢測結(jié)果。本發(fā)明的脈沖多普勒雷達(dá)在單個(gè)PRF下的相干積累時(shí)間可顯著延長，從而提高了目標(biāo)檢測性能。本發(fā)明利用不同PRF間的參差關(guān)系，將不同PRF下存在距離和多普勒模糊的檢測結(jié)果進(jìn)行解模糊處理，獲得正確的目標(biāo)距離和多普勒信息。
文檔編號G01S13/06GK101470202SQ200710304269
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者彭應(yīng)寧, 戴喜增, 王永良, 稼 許 申請人:清華大學(xué)