一种捷变相参雷达的目标检测波形优化与处理方法.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CN113721216A(43)申请公布日2021.11.30(21)申请号202111002536.3(22)申请日2021.08.30(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号(72)发明人吴耀君全英汇刘智星方文杜思予邢孟道(74)专利代理机构西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙)61218代理人惠文轩(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)G01S7/36(2006.01)权利要求书6页说明书8页附图5页(54)发明名称一种捷变相参雷达的目标检测波形优化与处理方法(57)摘要本发明属于雷达信号处理技术领域，公开了一种捷变相参雷达的目标检测波形优化与处理方法，包括以下步骤：步骤1，使用非线性调频信号波形优化捷变相参雷达的脉冲内基带信号波形；步骤2，基于优化波形后的捷变相参雷达建立回波模型并获取回波矩阵；步骤3，对优化波形后的捷变相参雷达进行脉冲压缩处理，获得脉冲压缩矩阵；步骤4，对优化波形后的捷变相参雷达进行相参处理，实现捷变相参雷达对目标检测性能的提升。本发明实现了在强杂波及强干扰环境下捷变相参雷达目标检测性能的提升，可有效对抗雷达的抗有源欺骗干扰和瞄准压制式干扰，可实现比非相参频率捷变雷达更远的探测距离，且采用相参积累算法具备更强的实时性。CN113721216ACN113721216A权利要求书1/6页1.一种捷变相参雷达的目标检测波形优化与处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，使用非线性调频信号波形优化捷变相参雷达的脉冲内基带信号波形；步骤2，基于优化波形后的捷变相参雷达建立回波模型并获取回波矩阵；步骤3，对优化波形后的捷变相参雷达进行脉冲压缩处理，获得脉冲压缩矩阵；步骤4，对优化波形后的捷变相参雷达进行相参处理，实现捷变相参雷达对目标检测性能的提升。2.根据权利要求1所述的捷变相参雷达的目标检测波形优化与处理方法，其特征在于，步骤1的子步骤为：子步骤1.1，确定待优化捷变相参雷达的脉冲内基带信号波形s(t)分段表达式：式(2)中，π为圆周率，ΔT为低调频率脉冲区间时长的一半，kl为子线性调频波形分量sl(t)的线性调频斜率，kn为子非线性调频波形分量sn(t)的调频斜率，t为时间，Tp为捷变相参雷达的脉冲宽度的一半，‑Tp＜t＜‑ΔT,ΔT＜t＜Tp时间区间为脉冲宽度内的高调频率脉冲区间，‑ΔT＜t＜ΔT时间区间为脉冲宽度内的低调频率脉冲区间；子步骤1.2，确定最优波形参数，即最优低调频率脉冲区间时长的一半ΔTopt＝ΔT(iopt)和最优子非线性调频波形分量调频斜率knopt＝kn(iopt)；子步骤1.3，根据待优化的捷变相参雷达脉内基带信号波形s(t)表达式和最优波形参数，得到优化后的捷变相参雷达脉内基带信号波形s(t)的表达式：式(9)中，π为圆周率，ΔTopt为最优低调频率脉冲区间时长的一半，knopt为最优子非线性调频波形分量调频斜率，t为时间，Tp为捷变相参雷达的脉冲宽度的一半，‑Tp＜t＜‑ΔTopt,ΔTopt＜t＜Tp时间区间为最优脉冲宽度内的高线性调频率区间，‑ΔTopt＜t＜ΔTopt时间区间为最优脉冲宽度内的低线性调频率区间。3.根据权利要求2所述的捷变相参雷达的目标检测波形优化与处理方法，其特征在于，子步骤1.1：具体的，定义s(t)为捷变相参雷达的脉冲内基带波形，将待优化的捷变相参雷达的脉冲内基带信号波形s(t)表示为子线性调频波形分量sl(t)与子非线性调频波形分量sn(t)之和的形式，即：s(t)＝sl(t)+sn(t)；定义fl(t)为sl(t)的脉内基带频率变化函数，且满足如下表达式：fl(t)＝klt,‑Tp＜t＜Tp式(1)式(1)中，kl为子线性调频波形分量sl(t)的线性调频斜率，Tp为捷变相参雷达的脉冲宽度的一半，t为时间；2CN113721216A权利要求书2/6页定义fn(t)为子非线性调频分量sn(t)的脉内基带频率，且满足fn(t)＝kn(t+ΔT)，‑Tp＜t＜‑ΔT；fn(t)＝kn(t‑ΔT)，ΔT＜t＜Tp；fn(t)＝0，‑ΔT＜t＜ΔT；其中t为时间，kn为子非线性调频波形分量sn(t)的调频斜率，定义‑Tp＜t＜‑ΔT,ΔT＜t＜Tp时间区间为脉冲宽度内的高调频率脉冲区间，‑ΔT＜t＜ΔT为低调频率区间，ΔT为低调频率脉冲区间时长的一半，Tp为捷变相参雷达的脉冲宽度的一半；则得到待优化捷变相参雷达的脉冲内基带信号波形s(t)分段表达式为：式(2)中，π为圆周率，ΔT为低调频率脉冲区间时长的一半，kl为子线性调频波形分量sl(t)的线性调频斜率，kn为子非线性调频波形分量sn(t)的调频斜率，t为时间，Tp为捷变相参雷达