一种伪码调相引信系统提高测速测距精度的方法.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CN112130140A(43)申请公布日2020.12.25(21)申请号202010854184.3(22)申请日2020.08.24(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人肖泽龙刘舜胡泰洋薛文吴礼牛超峰费志伟(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人陈鹏(51)Int.Cl.G01S13/88(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种伪码调相引信系统提高测速测距精度的方法(57)摘要本发明公开了一种伪码调相引信系统提高测速测距精度的方法，包括：回波信号与本振信号混频，低通滤波后得到包含多普勒频率和伪码调相基带信号的中频信号；将中频信号正交解调得到包含多普勒频率的I、Q两路信号；通过相关运算和距离门重排法构造二维回波信号矩阵；将I、Q两路的相关结果求模；同时对I路回波信号矩阵的目标距离门单元所在列做CZT运算，得到多普勒频率，从而解算出目标相对速度。本发明运用基于Bluestein等式的CZT快速算法，可以更为准确的得到多普勒频率，提高系统的测速精度，同时由于正交解调I、Q两路输出相互正交的特性，通过求模的方式消去多普勒频率对相关输出的调制作用，解算出目标距离。CN112130140ACN112130140A权利要求书1/2页1.一种伪码调相引信系统提高测速测距精度的方法，其特征在于，具体步骤如下：回波信号经过接收机处理后得到中频信号，中频信号经过正交解调得到相互正交的I、Q两路信号；将I、Q两路信号分别进行相关运算，两路相关输出的结果进行距离门重排得到I、Q两路信号的二维回波矩阵；对I、Q两路二维回波矩阵的行进行求模运算，消除多普勒频率对相关结果的调制作用，解算出目标距离；对I路二维回波信号矩阵的目标距离门单元所在列做基于Bluestein等式的CZT快速运算，得到多普勒频率，根据多普勒频率与速度对应公式得到目标相对速度。2.根据权利要求1所述的伪码调相引信系统提高测速测距精度的方法，其特征在于，接收机将回波信号Ur(t)与本振信号UL(t)混频，通过低通滤波器得到包含多普勒频率和伪码调相基带信号的中频信号UI(t)：Ur(t)＝Aru(t-τ)cos[2π(fd+fc+fo)t+θ1]UL(t)＝ALcos(2πfot+θ2)其中，Ar为回波信号幅度，AL为本振信号幅度，为中频输出信号的幅度，u(t)为伪随机码调制信号，τ为延时时间，fo为载波频率，fd为多普勒频率，fc为基带信号频率，θ1为回波信号相位，θ2为本振信号相位，为回波信号与本振信号的相位差。3.根据权利要求2所述的伪码调相引信系统提高测速测距精度的方法，其特征在于，所述正交解调为将中频信号进行正交下变频后低通滤波得到两路相互正交的I、Q信号：其中，为正交解调后的相位。4.根据权利要求3所述的伪码调相引信系统提高测速测距精度的方法，其特征在于，所述相关运算为I、Q两路信号与本地延迟的伪随机序列ud(t)进行相关运算，本地伪随机码延迟的时间为τd，当多普勒频率远小于伪随机序列重复周期Tr时，多普勒信号的幅度在单个伪码周期内基本不变；令τ′＝τ-τd，t′＝t-τd：2CN112130140A权利要求书2/2页RI(t)、RQ(t)分别为I、Q两路信号的相关输出；相关输出是伪随机码波形的自相关函数R(τ′)与多普勒信号的乘积，且I、Q两路的相关输出相互正交。5.根据权利要求1所述的伪码调相引信系统提高测速测距精度的方法，其特征在于，所述距离门重排为：将相关输出按照伪随机码重复周期进行排列，构造二维回波信号矩阵，行代表伪随机序列重复周期数，列代表距离门单元。6.根据权利要求1所述的伪码调相引信系统提高测速测距精度的方法，其特征在于，求模后的峰值对应的距离门单元即为接收信号相对于发射信号的延时，由此可得到目标的距离。7.根据权利要求1所述的伪码调相引信系统提高测速测距精度的方法，其特征在于，对I路二维回波信号矩阵的目标距离门单元所在列做基于Bluestein等式的CZT快速运算，得到多普勒频率，根据多普勒频率与速度对应公式得到目标相对速度，具体如下：Bluestein等式为：基于Bluestein等式的CZT快速算法为：令可得CZT变换是通过有限长序列g(n)与h(n)离散卷积得到；经过CZT运算后得到的最大谱线所在的位置就是多普勒频率，利用公式v＝cfd/2f0，其中c为光速，f0为载波频率，得到目标相对速度。3CN112130140A说明书1/5页一种伪码调相引信系统提高测速测距精度的方法技术领域[0001]本发明涉及信号系统近程探测技术，具体涉及一种伪码调相引信系统提高测速测距精度的方法。背景技术[00