本发明涉及雷达信号处理,更具体地,涉及一种基于脉冲频率编码和相位编码波形的距离模糊解决方法。
背景技术:
1、雷达通过发射电磁波,检测目标反射的回波信号来进行目标探测;其中,通过发射信号到接收回波信号之间的时间差可得到目标与雷达之间的径向距离。然而当目标与雷达的距离大于雷达的最大不模糊距离时,会出现距离模糊的情况,此时基于时间差得到的雷达与目标的距离只反映了目标与雷达之间的视在距离,而非真实距离,真实距离需要通过进一步的处理得到,即所谓的解距离模糊。
2、对于传统雷达,解距离模糊一般采用多重频法,令雷达发射数个具有不同脉冲重复频率(prf)的信号,若存在距离模糊的情况,目标在不同prf信号中的视在距离是不同的,通过这种距离的差异可以计算出目标的真实距离,如中国余数定理法、筛选法、余差查表法、二维查表法等等。尽管多重频法可以有效地解决回波信号的距离模糊问题,但是对同一方向发射数个重频信号相比于发射单个重频信号需要耗费更多的时间,这降低了雷达目标探测的效率与资源利用率。
3、近些年,有些研究提出了基于新体制雷达的距离解模糊方法,其中具有代表性的有阵元脉冲编码(epc)-多输入多输出(mimo)雷达以及频率分集阵列(fda)-mimo雷达等波形分集雷达。上述两种雷达都是利用正交mimo雷达体制得到额外的发射空域自由度,在发射空域中区分来自不同模糊距离环的信号并进行分离,从而分别提取出各个距离环的信号。上述方法解决了回波信号的距离模糊问题,但是它们都是基于正交mimo雷达系统,需要雷达发射多个相互正交的波形信号,在实际应用中,完全正交的波形是不存在的。因此,上述雷达在非正交波形条件下的解距离模糊性能是不确定的。
4、另外,正交mimo雷达比相控阵更为复杂,需要更高成本的硬件支持;同时,正交mimo雷达相比于传统的相控阵雷达,在信噪比上存在损失,这会对目标检测造成损失。
技术实现思路
1、本发明为克服上述现有技术所述的系统复杂度高、性能可靠性不足的缺陷,提供一种雷达信号处理方法。
2、为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
3、第一方面,一种基于脉冲频率编码和相位编码波形的距离模糊解决方法,包括:
4、在雷达发射端,基于慢时间频率编码方法对原始脉冲发射信号的载频进行脉冲频率编码,并对所述原始脉冲发射信号进行相位编码波形处理,确定调制后脉冲发射信号并发射;其中,用于所述相位编码波形的相位波形的数量与所述雷达的模糊距离环数量一致,且每个所述调制后脉冲发射信号间的相位波形和/或载频不同;
5、在雷达接收端,对接收到的对应所述调制后脉冲发射信号的回波信号进行波形域滤波和多普勒域滤波,确定解距离模糊后的结果。
6、第二方面,一种电子设备,包括:
7、存储器,用于存储计算机可执行指令或者计算机程序;
8、处理器,用于执行所述存储器中存储的计算机可执行指令或者计算机程序时,实现第一方面所述方法。
9、第三方面,一种计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行,以实现如第一方面所述方法。
10、第四方面,一种计算机程序产品,包括计算机程序或计算机可执行指令,所述计算机程序或计算机可执行指令被处理器执行时,实现第一方面所述方法。
11、与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:
12、本发明在发射端通过慢时间频率编码方法,使得针对不同模糊距离环的脉冲的发射信号的波形是不同的相位波形,还通过脉冲频率编码使得不同脉冲发射信号的载频不同,在接收端对接收的每个回波信号进行波形域滤波与多普勒域滤波,即可完成解距离模糊的任务。相较于现有技术,本发明对雷达系统硬件的要求不高,可节省雷达资源,提高雷达目标探测性能,可在单个prf下完成信号的解距离模糊,适用于雷达实际工程应用。
1.一种基于脉冲频率编码和相位编码波形的距离模糊解决方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于脉冲频率编码和相位编码波形的距离模糊解决方法,其特征在于,所述调制后脉冲发射信号表示如下:
3.根据权利要求1所述的一种基于脉冲频率编码和相位编码波形的距离模糊解决方法,其特征在于,所述波形域滤波包括:
4.根据权利要求3所述的一种基于脉冲频率编码和相位编码波形的距离模糊解决方法,其特征在于,针对第k个脉冲接收到的所述回波信号,所述匹配滤波器的表达式如下:
5.根据权利要求3所述的一种基于脉冲频率编码和相位编码波形的距离模糊解决方法,其特征在于,所述多普勒域滤波包括:
6.根据权利要求5所述的一种基于脉冲频率编码和相位编码波形的距离模糊解决方法,其特征在于,所述第二子信号的表达式为:
7.根据权利要求6所述的一种基于脉冲频率编码和相位编码波形的距离模糊解决方法,其特征在于,所述的频率编码引起的多普勒相位变化的表达式为:
8.一种电子设备,其特征在于,包括:
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行,以实现如权利要求1-7任一项所述方法。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序或计算机可执行指令,其特征在于,所述计算机程序或计算机可执行指令被处理器执行时,实现权利要求1-7任一项所述方法。
