雙周期夾斷式偽隨機碼的波形設計和對回波的信號處理方法

2023-07-13 04:42:41 2

專利名稱：雙周期夾斷式偽隨機碼的波形設計和對回波的信號處理方法
技術領域：
本發明屬於雷達(或其同類的主動發射式傳感器)波形設計及其信號處理領域，具體涉及一種雙周期夾斷式偽隨機碼的波形設計和對回波的信號處理方法。
背景技術：
傳統雷達按發射波形的時間周期可分為連續波雷達和脈衝式雷達。連續波雷達在發射電磁波的同時，接收機接收回波信號並進行信號處理。脈衝式雷達在發射電磁波時，雷達接收機關閉，發射周期結束後再進行回波信號的採集。連續波雷達的優點是雷達距離盲區短，但其存在收發洩露的問題。發射信號洩露到接收機容易造成接收機或A/D採樣器的飽和，因此需要收發隔離技術保障系統的正常工作，而高隔離度的天線、接收機設計是非常困難的。脈衝式雷達具有收發分時的優點，但是長的發射時寬會帶來大的距離盲區，短的發射時寬會降低匹配濾波後目標的信噪比以至於無法檢測到目標。為了兼顧短的距離盲區和大的信噪比就需要提高雷達的發射功率，過大的發射機功率對系統供電、散熱和器件耐高功率所提出的要求是很難滿足的。基於此谷學敏於1995年在《準連續波新體制雷達》一文中提出了準連續波概念，利用最大熵外推法估計距離盲區的目標回波。該算法雖在學術界得到一定的演化和推進，但對於大距離盲區利用該方法仍無法有效推得真實的目標回波，另外最大熵外推法在硬體實現上也較為困難。南京理工大學、南京電子技術研究所等科研單位針對隨機信號準連續波的研究先後發表過多篇論文，但論述角度偏向於原理闡釋，沒有將理論完善到工程實際階段。

發明內容
要解決的技術問題為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種雙周期夾斷式偽隨機碼的波形設計和對回波的信號處理方法，解決連續波雷達的收發洩露問題，以及脈衝雷達的大距離盲區問題。技術方案一種雙周期夾斷式偽隨機碼的波形設計和對回波的信號處理方法，其特徵在於步驟如下步驟1:計算雷達的發射信號時寬
權利要求
1.一種雙周期夾斷式偽隨機碼的波形設計和對回波的信號處理方法，其特徵在於步驟如下 步驟1:計算雷達的發射信號時寬=(4 r) syy'R-1 KTlKTrA a 其中P為發射機功率，Gt為發射天線增益，Gr為接收天線增益，\為電磁波波長，0為目標有效反射面積，Rmax為雷達最遠作用距離，k為波爾茲曼常數，Ttl為接收系統等效噪聲溫度，Fn為系統噪聲係數，D為檢測因子，L為系統損耗； 步驟2 :根據距離解析度確定隨機碼的碼字時寬；=7，其中AR為距離解析度，C為光速(例如要求的雷達距離解析度為0. 3m，則Te=2ns)； 根據發射總時寬Tw和碼字時寬T。確定總的發射碼位數N=round(Tw/T。)，其中ixnmd為取整符號，以最接近N的偽隨機碼位數M=2n-1，確定延時線位數n，繼而獲得需要發射的偽隨機碼； 根據系統要求的距離盲區Rb，確定波形夾斷後的子碼時寬& ; 步驟3 :發射由步驟I和步驟2確定的脈衝串波形，對接收的回波信號進行A/D採樣得到離散的數位訊號，按離散的距離單元進行解擴頻處理，在目標所在距離單元得到單頻脈衝串信號
全文摘要
本發明涉及一種雙周期夾斷式偽隨機碼的波形設計和對回波的信號處理方法，技術特徵在於結合雷達方程計算所需的雷達發射信號時寬；確定第1組隨機碼的碼字時寬，隨機碼位數及波形夾斷後的子碼時寬；對A/D採樣後的回波信號進行解擴頻並進行段匹配濾波；對段匹配濾波結果進行FFT處理，利用CFAR(恆虛警)技術依次在速度維和距離維檢測目標；確定第2組隨機碼的波形參數以覆蓋盲區，融合第一組和第二組獲取的目標數據，實現盲區互補。本發明具有瞬時脈寬短、波形佔空比高的特點，兼具了短距離盲區、發射功率小、收發分時的優點。
文檔編號G01S7/02GK103064065SQ20121054573
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月17日 優先權日2012年12月17日
發明者唐堯, 杜自成, 王偉, 段芳芳, 牟聰 申請人:西安電子工程研究所