多峰值低多普勒旁瓣的相位编码信号设计方法_4

文档序号:9325794阅读:来源:国知局
的,且在[f d_,fdmax]范围内,只要'星状图'中出现不少于 两个峰值,便可精确推算出目标的速度,因此在保证出现两个峰值的情况下,可以缩小多普 勒补偿范围即减少多普勒的补偿通道个数。
[0120] 以上所述,仅为本发明的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此,任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种多峰值低多普勒旁瓣的相位编码信号设计方法,其特征在于,所述方法包括如 下步骤: 步骤1,根据雷达发射信号的带宽和雷达发射信号的时宽确定相位编码信号的码元长 度,所述相位编码信号为雷达发射的探测信号; 步骤2,确定所述相位编码信号在距离-多普勒维上的峰值个数,以及每个峰值在距 离-多普勒维上的位置; 步骤3,确定所述相位编码信号的多普勒频率点的选取间隔,以及对相位编码信号进行 旁瓣抑制的多普勒频段宽度,并根据所述多普勒频率点的选取间隔和所述多普勒频段宽度 确定所述相位编码信号在多普勒维上的多普勒通道个数; 步骤4,计算所述相位编码信号的每个多普勒通道的旁瓣向量; 步骤5,根据所述相位编码信号的所有多普勒通道的旁瓣向量,构建目标函数; 步骤6,求解所述目标函数,得到所述相位编码信号。2. 根据权利要求1所述的多峰值低多普勒旁瓣的相位编码信号设计方法,其特征在 于,步骤1具体包括: 根据雷达发射信号的带宽B和雷达发射信号的时宽Tp得到所述相位编码信号的码元 长度Ns=ceil(BXTp),其中,ceil(?)表示向上取整数。3. 根据权利要求1所述的多峰值低多普勒旁瓣的相位编码信号设计方法,其特征在 于,步骤2中确定所述相位编码信号在距离-多普勒维上的峰值个数N,其中,N多3,且为 奇数; 所述相位编码信号的N个峰值关于所述相位编码信号的距离-多普勒维二维图上的点 (Ns,0)对称,其中队表示所述相位编码信号的码元长度,O表示多普勒维上的零多普勒频 率。4. 根据权利要求1所述的多峰值低多普勒旁瓣的相位编码信号设计方法,其特征在 于,步骤2中每个峰值在距离-多普勒维上的位置对应的多普勒频率的绝对值小于或者等 于相位编码信号的归一化最大多普勒频率,且所述每个峰值在距离-多普勒维上的位置都 不相同。5. 根据权利要求4所述的多峰值低多普勒旁瓣的相位编码信号设计方法,其特征在 于, 令M表示所述相位编码信号的N个峰值中在距离-多普勒维上的位置对应的多普勒频 率大于零的峰值个数,则所述相位编码信号的总的峰值个数N= 2M+1 ; 设置所述相位编码信号的在多普勒维上的位置对应的多普勒频率大于零的M个峰值 的位置为: Oi1,In1),…,Oi1,In1),…,(nM,mM) 其中IG[l,M],ni表示距离维上的第1个点,!!^表示多普勒维上多普勒频率大于零的 第1个点,M取值为正整数; 则所述相位编码信号的在多普勒维上的位置对应的多普勒频率小于零的M个峰值的 位置为: QNs-Ti1,II1),…,ONs-Ti1,II1),…,(2Ns-nM,-mM) 其中,2Ns-ni表示ni点关于距离维上第N3个点对称的点,-mi表示多普勒维上多普勒频 率小于零的第1个点;设置所述相位编码信号的在多普勒维上的位置对应的多普勒频率为 零的峰值的位置为(Ns,m。)。6. 根据权利要求1所述的多峰值低多普勒旁瓣的相位编码信号设计方法,其特征在 于,步骤3中具体包括如下子步骤: (3a)确定所述相位编码信号的最大多普勒频率.Iax = ,其中v_为目标的最大 径向速度,A为雷达发射信号的波长; (3b)确定所述相位编码信号的归一化最大多普勒频率爲以及所述相位 编码信号的归一化最小多普勒频率fd_= -fd_,其中,B为雷达发射信号的带宽; (3c)根据所述相位编码信号的归一化最大多普勒频率Tdlliax和所述相位编码信号的归 一化最小多普勒频率Tdmix,得到对所述相位编码信号进行旁瓣抑制的多普勒频段宽度fwldth =2X(fd_-fd_),其中X表示乘号; (3d)假定雷达的多普勒频率分辨率为Afd,则根据雷达的多普勒频率分辨率A匕确定 相位编码信号的多普勒频率点的选取间隔Af'd,使Af' d〈Afd; (3e)根据对所述相位编码信号进行旁瓣抑制的多普勒频段宽度fwldt#P所述相位编码 信号的多普勒频率点的选取间隔Af' d,确定所述相位编码信号在多普勒维上大于零多普 勒频率点的多普勒通道个数Ndl=ceil(fwldth/2/Afd),其中,ceil( ?)表示向上取整 数; (3f)所述相位编码信号在多普勒维上的多普勒通道个数^= 2Ndl+l。7. 根据权利要求1所述的多峰值低多普勒旁瓣的相位编码信号设计方法,其特征在 于,步骤4具体包括如下子步骤: (4a)根据所述相位编码信号的多普勒频率点的选取间隔Af' d和所述相位编码信号 在多普勒维上大于零多普勒频率点的多普勒通道个数Ndl,得到第i个多普勒通道的多普勒 频率fdi=i?Af'd,则第i个多普勒通道的多普勒导向向量&1为其中ie[〇,Ndl],cG[1,NJ; (4b)假定相位编码信号为s,则所述第i个多普勒通道的相位编码信号S1'=sG)ai(fdl),所述第i个多普勒通道的相位编码信号S1'经过滤波器h后输出的结果向量 为P",其中, P? -pvP2,...,pk,,..,p2N 發表示卷积,[.]T表示转置,kG[1,21^-1],队表示相位编码信号的码元长度,滤波器h为相位编码信号s翻转取共辄; (4c)根据所述第i个多普勒通道的相位编码信号S1'经过滤波器h后输出的结果向 量P",确定第i个多普勒通道的旁瓣向量Pu8. 根据权利要求7所述的多峰值低多普勒旁瓣的相位编码信号设计方法,其特征在 于,确定第i个多普勒通道的旁瓣向量P1具体包括: 判断多普勒频率fdl是否在频率区间[111。-1/队,111。+1/队]内,如果多普勒频率fdl在该频 率区间内,且峰值m。对应的距离维上的点为n。,则去除向量Pm的第n。个点;继续判断多 普勒频率fdi是否在频率区间[m「1/NS,mi+l/Ns]内,如果多普勒频率fdl在该频率区间内, 且峰值Hi1对应的距离维上的点为ni,则去除向量P"的第ni个点;以此类推,直至判断多 普勒频率fdi是否在频率区间[mM-1/Ns,mM+l/Ns]内,如果多普勒频率fdl在该频率区间内, 且峰值mM对应的距离维上的点为nM,则去除向量Ptli的第nM个点,去除向量P。;中对应的 点后得到的向量记为向量Pi。9.根据权利要求1所述的多峰值低多普勒旁瓣的相位编码信号设计方法,其特征在 于,步骤5具体包括如下子步骤: (5a)记在多普勒维上大于等于零多普勒频率的多普勒通道的旁瓣向量分别为 ^^在多普勒维上大于等于零多普勒频率的多普勒通道的峰值分别为 131,...,131,...,^,其中1£[〇,^ 1],1£[1,],^1表示所述相位编码信号在多普勒维上大 于零多普勒频率点的多普勒通道个数,M表示所述相位编码信号的N个峰值中在距离-多 普勒维上的位置对应的多普勒频率大于零的峰值个数; (5b)分别取多普勒通道的旁瓣向量和多普勒通道的峰值的p范数组成向量P,其中,N?IIp表示P范数; (5c)假设向量P中每个元素对应的系数向量为k= [:?為.?,…,為,~ai+?+i],tG[1,Ndl+M+1],贝Ij构建目标函数为:其中,min表示最小化,II?I|p表示p范数,G)表示点乘,a表示相位编码信号的相位 向量。
【专利摘要】本发明属于雷达技术领域,公开了一种多峰值低多普勒旁瓣的相位编码信号设计方法,能够提高雷达性能。该相位编码信号设计方法包括:根据雷达发射信号的带宽和雷达发射信号的时宽确定相位编码信号的码元长度;确定所述相位编码信号在距离-多普勒维上的峰值个数,以及每个峰值在距离-多普勒维上的位置;确定所述相位编码信号的多普勒频率点的选取间隔,以及对相位编码信号进行旁瓣抑制的多普勒频段宽度,确定所述相位编码信号在距离-多普勒维上的多普勒通道个数;计算所述相位编码信号的每个多普勒通道的旁瓣向量;根据所述相位编码信号的所有多普勒通道的旁瓣向量,构建目标函数;求解所述目标函数,得到所述相位编码信号。
【IPC分类】G01S7/02, G01S13/58
【公开号】CN105044680
【申请号】CN201510469396
【发明人】周生华, 刘宏伟, 徐磊磊, 臧会凯, 雷欢
【申请人】西安电子科技大学, 西安中电科西电科大雷达技术协同创新研究院有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月3日
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