一種pd雷達(dá)中的雙波形相位編碼自適應(yīng)雜波對(duì)消方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及雷達(dá)抗無(wú)源干擾領(lǐng)域，特涉及一種ro雷達(dá)中的雙波形相位編碼自適 應(yīng)雜波對(duì)消方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在使用常規(guī)中PRF的地基ro雷達(dá)中，需要面對(duì)不模糊探測(cè)距離較低PRF時(shí)減少的 事實(shí)，從而使得遠(yuǎn)程的回波在視在不模糊距離上折疊，并和近程回波相重疊。當(dāng)遠(yuǎn)程的動(dòng)目 標(biāo)落入近程的強(qiáng)雜波區(qū)時(shí)，需要在有限的波束駐留時(shí)間內(nèi)，使用多個(gè)不同PRF來(lái)照射目標(biāo)， 從而使得目標(biāo)與雜波區(qū)在視在不模糊距離上分離。在脈組PRF參差模式下，這種方法使得 不同脈組間的目標(biāo)回波無(wú)法相干積累，使得有效的總波束駐留數(shù)減少，降低了探測(cè)效率。同 時(shí)，這種方法還需要利用不同的PRF來(lái)解出探測(cè)目標(biāo)真實(shí)的距離位置。因此常規(guī)的ro體制 雷達(dá)，當(dāng)遇到遠(yuǎn)程目標(biāo)落入近程雜波區(qū)時(shí)，由于有限的PRF長(zhǎng)度和波束駐留時(shí)間雙重限制， 不能保證動(dòng)目標(biāo)被有效的檢測(cè)和距離模糊的解除，因此會(huì)進(jìn)一步降低目標(biāo)的探測(cè)性能。
[0003] 在以往的ro雷達(dá)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，有使用慢拍偽隨機(jī)初相編碼調(diào)制或快拍正交 編碼調(diào)制的方法去解決中高PRF探測(cè)目標(biāo)模糊的問(wèn)題。但是高速目標(biāo)產(chǎn)生大多普勒頻移對(duì) 于快拍正交編碼的正交性弱化，強(qiáng)雜波的多普勒展寬效應(yīng)、有限的波束駐留數(shù)使得慢拍偽 隨機(jī)初相編碼在距離多普勒域的相干積累優(yōu)勢(shì)被弱化，讓上述方法的實(shí)用性存在限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)【背景技術(shù)】中ro體制地基雷達(dá)探測(cè)的局限性，本發(fā)明提出了一種利用雙波形 相位編碼的自適應(yīng)雜波對(duì)消方法，使得在落入的強(qiáng)雜波區(qū)的遠(yuǎn)程目標(biāo)可以被有效檢測(cè)。本 發(fā)明通過(guò)將雷達(dá)發(fā)射的固定線性調(diào)頻信號(hào)改為相鄰PRI交替發(fā)射正負(fù)調(diào)頻斜率的線性調(diào) 頻信號(hào)，同時(shí)加以慢拍的相位偽隨機(jī)編碼，在接收的信號(hào)處理中利用快拍和慢拍的兩維匹 配濾波，同時(shí)加以信號(hào)子空間維度的濾波，使得近程雜波得以被濾除，遠(yuǎn)程的目標(biāo)被保留， 從而達(dá)到目標(biāo)檢測(cè)的目的。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種雙波形相位編碼的自適應(yīng)雜波對(duì)消方法，順序包括發(fā) 射波形產(chǎn)生步驟、近程回波匹配濾波步驟、信號(hào)子空間濾波步驟和遠(yuǎn)程回波匹配濾波步驟， 其特征在于：
[0006] 所述的發(fā)射波形產(chǎn)生步驟包括：
[0007] 1. 1構(gòu)造基帶正負(fù)調(diào)頻斜率的線性調(diào)頻信號(hào)子步驟；
[0008] 系統(tǒng)發(fā)射的基帶LFM信號(hào)為土LFM，并在相鄰的PRI內(nèi)交替輸出；
[0009] 1. 2慢拍偽隨機(jī)初相調(diào)制子步驟；
[0010] 將步驟I. 1輸出的土LFM信號(hào)在每個(gè)PRI內(nèi)乘以一個(gè)隨機(jī)初相Φ ( T )，使得不同 PRI的基帶LFM信號(hào)初相都不同，再將該信號(hào)變頻放大發(fā)射；
[0011] 所述的近程回波匹配濾波步驟，使用快拍匹配脈壓技術(shù)和慢拍相位補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行 距離多普勒處理，包括下述子步驟：
[0012] 2.1 DBF 子步驟；
[0013] 將步驟I. 2產(chǎn)生的回波信號(hào)，在各接收通道進(jìn)行通道均衡后，使用相控陣天線的 DBF技術(shù)得到所需波束指向的基帶信號(hào)，分別形成主回波S lz( τ )，輔助回波Slf ( τ );
[0014] 2. 2快拍匹配脈壓子步驟；
[0015] 將步驟2. 1中獲得的信號(hào)Slz(T)和Slf(T)按照近程回波對(duì)應(yīng)PRI的順序使用不 同斜率的LFM參考信號(hào)進(jìn)行脈壓，同時(shí)進(jìn)行土LFM信號(hào)的初相補(bǔ)償，得到脈壓后的主回波序 列瓦>)和輔助回波序列哀7⑴；
[0016] 2. 3慢拍相位補(bǔ)償子步驟；
[0017] 將步驟2. 2中的和矣7(r)按照對(duì)應(yīng)的近程PRI發(fā)射序列，乘以所調(diào)制的偽隨 機(jī)初相序列的共軛值conj ((^( τ ))，得慢拍相位補(bǔ)償后的主回波序列S' 1ζ( τ )和輔助回 波序列S' lf(〇;
[0018] 2. 4距離多普勒維度變換子步驟；
[0019] 將步驟2.3中的S' 1ζ(τ)和S' lf(〇逐距離單元進(jìn)行FFT，得到主回波的距離 多普勒平面S' 12和輔助回波的距離多普勒平面S' lf;
[0020] 2. 5近程恒虛警檢測(cè)子步驟；
[0021] 將步驟2. 4中的S' lz進(jìn)行CFAR，獲得近程動(dòng)目標(biāo)的距離和速度；
[0022] 所述的信號(hào)子空間濾波，使用輔助回波的距離多普勒域張成一個(gè)信號(hào)子空間，利 用正交投影技術(shù)完成主回波的近程雜波自適應(yīng)對(duì)消，包括下述子步驟：
[0023] 3. 1構(gòu)建正交投影算子子步驟；
[0024] 將步驟2. 4中的輔助回波的距離多普勒平面S' "構(gòu)建信號(hào)子空間，并計(jì)算其正 交投影算子pi;
[0025] 3. 2主回波雜波對(duì)消子步驟；
[0026] 將步驟2. 4中得到的主回波的距離多普勒平面S' lz投影到步驟3. 1中的正交投 影算子pi，得到濾除雜波后主回波的距離多普勒平面Slz
[0027] 所述的遠(yuǎn)程回波匹配濾波步驟，將雜波對(duì)消后的信號(hào)變換回距離慢拍域，在慢拍 進(jìn)行相鄰偽隨機(jī)相位編碼的補(bǔ)償，進(jìn)行和遠(yuǎn)程回波時(shí)序相關(guān)的逆脈壓，變換至遠(yuǎn)程的距離 多普勒平面進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，包括下述子步驟：
[0028] 4. 1距離慢拍域變換子步驟；
[0029] 將步驟3. 2產(chǎn)生的主回波距離多普勒平面Slz，在其多普勒維度進(jìn)行IFFT，得到主 回波的距離慢拍域S12(T);
[0030] 4. 2相鄰偽隨機(jī)相位編碼補(bǔ)償子步驟；
[0031] 將步驟4. 1中獲得的信號(hào)S12( τ )在其慢拍維度，補(bǔ)償遠(yuǎn)程與近程的偽隨機(jī)相位碼 差Λ φ21( τ )，同時(shí)對(duì)相鄰信號(hào)進(jìn)行二次初相Λ η的補(bǔ)償，得到信號(hào)矩陣S' 12( τ );
[0032] 4. 3遠(yuǎn)程回波逆脈壓子步驟；
[0033] 將步驟4.2中的f ι2(τ)應(yīng)用步驟2. 2中的參考函數(shù)，在每一個(gè)PRI回波序列 上進(jìn)行逆脈壓操作，再選擇其對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)程PRI快拍LFM參考信號(hào)，進(jìn)行二次脈壓，得到遠(yuǎn)程 回波序列S' 2(〇 ;
[0034] 4. 4距離多普勒維度變換子步驟；
[0035] 將步驟4. 3中的S' 2( τ )逐距離單元進(jìn)行FFT，得到主回波的遠(yuǎn)程距離多普勒平面 S12(T)；
[0036] 4. 5遠(yuǎn)程恒虛警檢測(cè)子步驟；
[0037] 將步驟4.4中的S'2進(jìn)行CFAR，獲得遠(yuǎn)程動(dòng)目標(biāo)的距離和速度。
【附圖說(shuō)明】
[0038] 圖1為本發(fā)明的發(fā)射框圖；
[0039] 圖2為本發(fā)明的信號(hào)處理框圖；
[0040] 圖3為每個(gè)多普勒單元的CFAR處理流程；
[0041] 圖4為雜波對(duì)消前近程距離多普勒平面；
[0042] 圖5為雜波對(duì)消前遠(yuǎn)程距離多普勒平面；
[0043] 圖6為雜波對(duì)消后遠(yuǎn)程距離多普勒平面；
[0044] 圖7為遠(yuǎn)程目標(biāo)在CFAR后的檢測(cè)結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 名詞解釋?zhuān)?br>[0046] F1D 雷達(dá)：脈沖多普勒雷達(dá)（Pulse Doppler Radar)。
[0047] PRF :脈沖重復(fù)頻率（Pulse Repeat Frequency)。
[0048] PRI :脈沖重復(fù)間隔，是 PRF 的倒數(shù)（Pulse Repeat Interval)。
[0049] 距離模糊：遠(yuǎn)距離目標(biāo)的先前回波與近距離目標(biāo)最近回波在一個(gè)PRI內(nèi)到達(dá)，使 得檢測(cè)的遠(yuǎn)距離目標(biāo)處于近距離范圍內(nèi)。
[0050] 二次距離模糊：探測(cè)范圍內(nèi)的遠(yuǎn)距離僅折疊一次落入近距離范圍內(nèi)。
[0051] 視在不模糊距離：最大不模糊距離，值為CA2*PRF)，C為光速。
[0052] 波束駐留時(shí)間：雷達(dá)波束單次照射目標(biāo)的時(shí)間。
[0053] CFAR :恒虛警檢測(cè)（Constant False Alarm Rate)。
[0054] LFM :線性調(diào)頻信號(hào)（Linear Frequency Modulation)，其調(diào)頻斜率為固定常數(shù)。
[0055] 土LFM:調(diào)頻斜率符號(hào)互異的線性調(diào)頻信號(hào)。
[0056] 快拍：同一個(gè)PRI內(nèi)的時(shí)間計(jì)數(shù)。
[0057] 慢拍：不同PRI脈沖間的時(shí)間計(jì)數(shù)。
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