一种外辐射源雷达高重频跳频信号相参积累方法.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CN113820678A(43)申请公布日2021.12.21(21)申请号202110893351.X(22)申请日2021.08.04(71)申请人西安电子科技大学地址710000陕西省西安市雁塔区太白南路2号(72)发明人王俊李楠左罗严言(74)专利代理机构西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙)61230代理人刘长春(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图8页(54)发明名称一种外辐射源雷达高重频跳频信号相参积累方法(57)摘要本发明公开了一种外辐射源雷达高重频跳频信号相参积累方法，包括：利用外辐射源雷达获得来自跳频信号发射源的目标回波信号与参考信号；设置速度搜索与补偿区间和目标回波信号需要滑动的距离单元的数量，继而进行参数初始化；对目标回波信号进行滑动处理；构造速度补偿向量并利用速度补偿向量对滑动不同距离单元后的目标回波信号进行速度补偿；使用参考信号对滑动不同距离单元下不同速度补偿后目标回波信号分别进行匹配滤波，对匹配滤波后的目标回波信号的第一个距离单元进行脉冲相参合成，获得多个信号序列并进行重新拼接。本发明通过结合R‑D处理和脉冲相参合成的方法，能够对脉冲能量进行相参累积的同时合成目标的不模糊高分辨率距离像。CN113820678ACN113820678A权利要求书1/3页1.一种外辐射源雷达高重频跳频信号相参积累方法，其特征在于，包括：步骤1：利用外辐射源雷达获得来自跳频信号发射源的目标回波信号与参考信号；步骤2：设置速度搜索与补偿区间，并设置目标回波信号需要滑动的距离单元的数量，继而进行参数初始化；步骤3：对所述目标回波信号进行多次滑动处理，分别获得滑动不同距离单元后的目标回波信号；步骤4：构造速度补偿向量并利用所述速度补偿向量对所述滑动不同距离单元后的目标回波信号进行速度补偿，获得滑动不同距离单元下不同速度补偿的目标回波信号；步骤5：利用所述参考信号对滑动不同距离单元下不同速度补偿的目标回波信号分别进行匹配滤波，并根据跳频图案改造IDFT的旋转因子，对匹配滤波后的目标回波信号的第一个距离单元进行脉冲相参合成，获得多个信号序列；步骤6：对所述多个信号序列进行重新拼接，实现跳频信号的相参积累。2.根据权利要求1所述的外辐射源雷达高重频跳频信号相参积累方法，其特征在于，所述步骤1包括：步骤1.1：建立双基地观测模型，其中，跳频信号辐射源设置于外辐射源雷达接收站的远场，所述外辐射源雷达接收站包括目标监测天线和参考天线；步骤1.2：利用所述参考天线获得参考信号；步骤1.3：利用所述目标监测天线获得来自运动目标的目标回波信号。3.根据权利要求2所述的外辐射源雷达高重频跳频信号相参积累方法，其特征在于，所述参考信号的第k个脉冲周期为：其中，k为脉冲的索引，t为信号的快时间，Aref为参考信号第k个脉冲的复包络，ωζk表示第k个脉冲的载频，τ0为参考信号的延时，nref(t)为参考天线内部的热噪声。4.根据权利要求3所述的外辐射源雷达高重频跳频信号相参积累方法，其特征在于，多个目标回波信号叠加后第k个周期的信号为：其中，p为目标的索引，Ap为第p个目标回波信号的复幅度，smsk,k(t)为第k个发射信号脉冲的基带信号，τp＝(2Rp‑Vpt)/c为第p个目标回波信号的时延，Rp为第p个目标的初始双基地距离，Vp为第p个目标的速度，c表示光速。5.根据权利要求1所述的外辐射源雷达高重频跳频信号相参积累方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤2.1：根据信号积累时间确定速度搜索与补偿区间并进行初始化；步骤2.2：根据最远探测距离需求设定需要滑动的距离单元数量并进行初始化；步骤2.3：将所述参考信号排列成快时间与慢时间的形式。2CN113820678A权利要求书2/3页6.根据权利要求4所述的外辐射源雷达高重频跳频信号相参积累方法，其特征在于，所述步骤3包括：步骤3.1：设定第n个距离滑动单位为nΔτ，则第n次距离滑动后的目标回波信号为：其中，Δτ＝1/fS，fs为采样频率；步骤3.2：经过N次距离滑动单位滑动，共得到N路滑动后的目标回波信号，其中，N表示距离单元数量。7.根据权利要求1所述的外辐射源雷达高重频跳频信号相参积累方法，其特征在于，所述步骤4包括：步骤4.1：设定当前的速度补偿单位为mΔV，根据跳频图案构造第一速度补偿向量：其中，表示第k个脉冲的载频，m表示速度搜索单元的索引，ΔV表示速度分辨率；步骤4.2：对所述第一速度补偿向量进行扩充，获得第二速度补偿向量：T其中，INr×1＝[1,1,…,1]，Nr＝Tr×fS，Tr为脉冲重复周期，表示克罗内克积，L为信号的总长度；步骤4.3：构造时间向量：TTL