一种幅度编码调制线性调频信号成像方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114217310A(43)申请公布日2022.03.22(21)申请号202111329523.7(22)申请日2021.11.10(71)申请人中国人民解放军国防科技大学地址410073湖南省长沙市开福区德雅路109号(72)发明人刘晓斌赵锋谢艾伦沈健君艾小锋吴其华刘振钰(74)专利代理机构北京慧泉知识产权代理有限公司11232代理人王顺荣(51)Int.Cl.G01S13/89(2006.01)G01S13/08(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称一种幅度编码调制线性调频信号成像方法(57)摘要本发明公开一种幅度编码调制线性调频信号成像方法，包括：第一步，幅度编码调制序列设计。第二步，线性调频信号幅度编码调制。第三步，幅度编码调制线性调频回波处理。第四步，距离像旁瓣抑制及二维成像。本发明的有益效果：大大增加了幅度编码调制可采用的信号；两种幅度编码调制为目标回波处理及距离像旁瓣抑制提供了基础。建立了幅度编码调制的线性调频信号模型，得到了调制后的线性调频信号模型。实现了幅度编码调制信号回波处理。消除了幅度编码调制导致的距离像旁瓣并得到目标高分辨图像。实现了目标距离像旁瓣抑制，并通过二维成像，得到了目标高分辨图像。CN114217310ACN114217310A权利要求书1/2页1.一种幅度编码调制线性调频信号成像方法，其特征在于：该方法步骤如下：第一步，幅度编码调制序列设计；根据随机序列产生方法，产生幅度为0和1两种取值的编码序列x1(t)，且不同的随机序列生成方法可以得到多种x1(t)；然后，利用x1(t)得到‑1和1两种取值的幅度编码序列x2(t)；第二步，线性调频信号幅度编码调制；对于某个慢时间tm，雷达发射的线性调频信号表示为s0(t,tm)，将x1(t)与x2(t)用于对线性调频信号进行幅度编码调制，可以得到s1(t,tm)＝s0(t,tm)·x1(t)和s2(t,tm)＝s0(t,tm)·x2(t)；第三步，幅度编码调制线性调频回波处理；目标回波相当于对发射信号进行时间和幅度的线性变换，若回波时延为Δt，则经过两个幅度编码序列调制后的目标回波可表示为sr,1(t,tm)和sr,2(t,tm)；若脉冲压缩采用的匹配滤波器为H(f)，则对幅度编码调制后的线性调频信号进行脉冲压缩处理，得到两个距离像y1(t,tm)及y2(t,tm)；第四步，距离像旁瓣抑制及二维成像；根据第三步得到y2(t,tm)乘以1/2，再与y1(t,tm)做差，能够消除由幅度编码调制序列x1(t)引起的距离像y1(t,tm)中高旁瓣，得到将y(t,tm)以慢时间进行傅里叶变换，即可获得目标高分辨二维图像。2.根据权利要求1所述的一种幅度编码调制线性调频信号成像方法，其特征在于：第一步所述的编码序列x1(t)，其表达式为其中，δ(·)是冲激函数；n是幅度编码序列个数，τn是对应编码宽度，是第k个编码值对应的周期，且有k≤n；*表示卷积运算，rect(·)是矩形函数，且有根据与τn特点，假设其中和为正整数；在时间内，对应幅度编码调制信号的值为0或1，从而(1)式可以写为其中，为0或1。3.根据权利要求1所述的一种幅度编码调制线性调频信号成像方法，其特征在于：第三步所述的幅度编码调制后的线性调频信号进行脉冲压缩处理，得到的距离像y2(t,tm)为‑1y2(t,tm)＝F[Sr,2(f,tm)H(f)](4)2CN114217310A权利要求书2/2页其中，Sr,2(f,tm)为第二个幅度编码调制线性调频信号的频谱，可表示为3CN114217310A说明书1/4页一种幅度编码调制线性调频信号成像方法【技术领域】[0001]本发明涉及一种幅度编码调制线性调频信号成像方法，属于雷达信号处理及成像领域，具体涉及对线性调频信号的幅度编码调制，并利用调制后的信号获得目标高分辨距离像和二维图像的方法。【背景技术】[0002]雷达通过发射宽带信号得到目标回波，进而实现目标高分辨成像，获取目标信息。因此，设计优良的宽带信号是获取目标图像的基础。当前，线性调频与相位编码等信号作为常用的脉冲压缩雷达信号，被广泛用于目标成像。但结合两种信号的特点与优势，对线性调频信号进行编码幅度调制，能够在提高信号的复杂性同时，保证信号的高分辨率性能，从而实现目标图像的精确获取。[0003]利用幅度编码方式的多样性，对线性调频脉冲进行不同的编码调制，可得到大量具有高分辨性能的发射信号。进而通过进行回波距离像旁瓣抑制处理，消除幅度编码带来的高旁瓣问题，从而得到目标图像。本发明通过设计幅度编码调制序列，对线性调频信号进行调制处理，将得到的目标回波距离像进行旁瓣抑制处理，实现目标高分辨成像。