一种对雷达回波信号进行内插多普勒补偿的方法.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CN105334505A(43)申请公布日2016.02.17(21)申请号201510609643.0(22)申请日2015.09.23(71)申请人西安电子工程研究所地址710100陕西省西安市长安区凤栖东路(72)发明人于萌张春荣王栋于贵龙余铁军任亚欣芦嘉张维昊(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人王鲜凯(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种对雷达回波信号进行内插多普勒补偿的方法(57)摘要本发明涉及一种对雷达回波信号进行内插多普勒补偿的方法，通过分析回波遮挡原理，找到传统内插算法在回波遮挡下的全0缺陷。在对传统算法中数据处理部分进行改进后，很好的避免了这一问题。不仅保证了无回波遮挡情况下补偿效果，也适用于遮挡情况下，补偿效果明显，更好的扩大了该算法的适用范围。CN105334505ACN105334505A权利要求书1/1页1.一种对雷达回波信号进行内插多普勒补偿的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：对采样的雷达回波信号进行自相乘：2s_1(n)＝s(n)·s(n)＝(an)exp(j4πfdnTp+2θ)其中，an＝1,-1，θ为回波的初相，fd为多普勒频率、Tp为子脉冲、n为采样点；步骤2：对s_1序列取相位编码码长N后面的一半得到r(n)：步骤3：将r(n)按照以下线性关系内插得到新的序列u(n)：步骤4：将s(n)与u(n)的共轭相乘得到补偿后的雷达回波信号：v(n)＝s(n)·u*(n)。2CN105334505A说明书1/3页一种对雷达回波信号进行内插多普勒补偿的方法技术领域[0001]本发明属于信号处理技术领域，应用于相位编码信号在处理时由于多普勒频率引起的失配问题。背景技术[0002]二相序列码具有良好的相关性，是雷达应用中的首选，但又因为二相编码信号是多普勒敏感信号，在动目标的检测中，由于运动物体具有的速度，使得发射和回波之间产生频率差，造成处理时出现失配现象，造成脉压结果的变形，严重就会导致无法检测到目标。因此对多普勒效应的分析以及脉压前的补偿是非常必要的。[0003]内插法补偿算法的主要原理就是对序列进行二次数据内插，将回波信号中的多普勒信号恢复出来，最后进行补偿。[0004]我们将零中频具有多普勒频移的相位编码信号用下式表示：[0005][0006]回波采样后为：[0007][0008]其中an＝1,-1，θ为回波的初相，视为定值。[0009]将式(2)自相乘可以得到：2[0010]s_1(n)＝s(n)·s(n)＝(an)exp(j4πfdnTp+2θ)(3)2[0011]因为二相编码都为+1或者-1，所以(an)恒为1，s_1是含有多普勒频移但是不再受到相位编码序列调制的回波信号，且其相位相比回波信号增加了一倍，经过二分频处理得到：[0012]s_2(n)＝exp(j2πfdnTp+θ)(4)[0013]上述的二分频可以通过以下内插法来实现，对s_1序列取前面一半得到：[0014][0015]将r(n)按照以下线性关系内插得到新的序列u(n)[0016][0017]上述方法中，当n＝1时，其值不存在，我们用r(1)近似表示。可知u(n)是s_2(n)的近似序列，会存在误差。[0018]将s(n)与u(n)的共轭相乘得到：**[0019]v(n)＝s(n)·u(n)≈s(n)·s_2(n)＝an(7)3CN105334505A说明书2/3页[0020]经过上述的处理，我们可以看到v(n)是不受多普勒调制的二相码序列，我们对v(n)进匹配相关处理，不存在多普勒失配的问题，消除了多普勒效应。但是在存在回波遮挡的情况，由于接收数据的不完整，传统的内插法补偿办法出现了缺陷，如图1，从图中我们看到补偿前后，其脉压输出没有改善，主瓣依然无法分辨。发明内容[0021]要解决的技术问题[0022]传统的内插多普勒补偿算法在理论上能够解决由于多普勒频率带来的失配问题，影响最终对目标的监测。但是在实际的应用中，由于目标距离的不定性，在近距离处的回波遮挡会影响该算法的补偿效果，本发明主要针对这一问题，对算法进行改进，以实现在存在回波遮挡的情况下使用内插算法解决多普勒敏感问题。[0023]技术方案[0024]一种对雷达回波信号进行内插多普勒补偿的方法，其特征在于步骤如下：[0025]步骤1：对采样的雷达回波信号进行自相乘：2[0026]s_1(n)＝s(n)·s(n)＝(an)exp(j4πfdnTp+2θ)[0027]其中，an＝1,-1，θ为回波的初相，fd为多普勒频率、Tp为子脉冲、n为采样点；[0028]步骤2：对s_1序列取相位编码码长N后面的一半得