线性调频脉冲半主动雷达导引头信号处理方法.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CN108169746A(43)申请公布日2018.06.15(21)申请号201711396651.7(22)申请日2017.12.21(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市玄武区孝陵卫200号(72)发明人张仁李汪锦盛卫星马晓峰韩玉兵崔杰(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人马鲁晋(51)Int.Cl.G01S13/88(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图4页(54)发明名称线性调频脉冲半主动雷达导引头信号处理方法(57)摘要本发明提出了一种线性调频脉冲半主动雷达导引头信号处理方法，属于雷达信息技术领域，主要为对线性调频(LinearFrequencyModulation，LFM)脉冲半主动雷达导引头接收到的直达波信号与回波信号进行时间同步截取处理，然后对截取处理后的直波信号与目标回波信号分别进行动目标检测(MovingTargetDetection，MTD)和恒虚警(ConstantFalseAlarm，CFAR)检测处理，获得直波与回波中经过截取后距离、速度信息，进而综合直波与回波的检测结果获得回波相对于直波的时间延时、多普勒频差，实现对目标的距离和速度测量。CN108169746ACN108169746A权利要求书1/3页1.一种线性调频脉冲半主动雷达导引头信号处理方法，其特征在于，具体步骤为：步骤1、分别对雷达导引头接收的直波信号、回波信号进行AD采样以及正交数字下变频处理，得到处理后的直波信号和回波信号；步骤2、根据发射信号波形参数确定脉冲压缩的滤波器hMF，对处理后的直波信号和回波信号分别进行脉冲压缩，得到脉冲压缩后的直波信号和回波信号；步骤3、对步骤2得到的脉冲压缩后的直波信号和回波信号截取，得到截取后的直波信号和回波信号；步骤4、将步骤3截取后的直波信号和截取后的回波信号分别进行数据重排得到直波信号重排后二维数据矩阵与回波信号重排后二维数据矩阵；步骤5、对步骤4得到的重排后的直波信号与回波信号分别做动目标检测处理，得到直波距离-多普勒二维结果和回波距离-多普勒二维结果；步骤6、分别对直波距离-多普勒二维结果和回波距离-多普勒二维结果进行恒虚警检测，判断直波信号和回波信号中是否存在有用信号，若有，记录直波信号中信号所在的距离单元以及多普勒单元，回波信号中信号所在的距离单元以及多普勒单元，进行步骤7；若无，本次处理终止；步骤7、根据直波信号和回波信号中信号所在的距离单元取值差值得到需要测量的距离信息；根据直波信号中信号的多普勒单元取值和回波信号中信号的多普勒单元取值以及多普勒分辨率得到直波信号中信号的多普勒频率和回波信号中信号的多普勒频率；步骤8、根据发射信号的波长、回波信号中信号的多普勒频率与直波信号中信号的多普勒频率差值得到需要测量的速度信息。2.根据权利要求1所述的线性调频脉冲半主动雷达导引头信号处理方法，其特征在于，步骤1中处理后的直波信号和回波信号具体为：TSz＝[sz(1),sz(2),...,sz(i),...,sz(I)]TSr＝[sr(1),sr(2),...,sr(i),...,sr(I)]其中，Sz表示处理后的直波信号，Sr表示处理后的回波信号，sz(i)表示正交数字下变频后的第i点直波时域数据，sr(i)表示正交数字下变频后的第i点回波时域数据，I表示采样点数。3.根据权利要求1所述的线性调频脉冲半主动雷达导引头信号处理方法，其特征在于，步骤2中根据发射信号波形参数确定脉冲压缩的滤波器hMF，对处理后的直波信号和回波信号分别进行脉冲压缩，具体步骤为：步骤2-1、由发射线性调频脉冲的脉宽T和AD采样率fs确定滤波器hMF的长度L，滤波器hMF的长度L为：L＝T×fs滤波器的系数为：ThMF＝[h(1),h(2),...,h(L)]其中h(n)表示滤波器第n点取值；步骤2-2、将直波信号、回波信号分别与滤波器卷积得到脉冲压缩后的直波信号和回波信号，其中，脉冲压缩后的直波信号Yz为：TYz＝[yz(1),yz(2),...yz(i),...,yz(I)]2CN108169746A权利要求书2/3页脉冲压缩后的回波信号Yr为：TYr＝[yr(1),yr(2),...yr(i),...,yr(I)]其中，yz(i)表示直波信号脉冲压缩后的第i点数据，yr(i)表示回波信号脉冲压缩后的第i点数据。4.根据权利要求1所述的线性调频脉冲半主动雷达导引头信号处理方法，其特征在于，步骤3中对步骤2得到的脉冲压缩后的直波信号和回波信号截取，得到截取后的直波信号和回波信号，具体步骤为：步骤3-1、设计一个时间同步脉冲信号，该时间同步脉冲信号的重复周期与发射波形的脉冲重复周期相同，重复周期数量与发