专利名称：一种多载波数字电视外辐射源雷达系统中副峰抑制算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种外辐射源雷达系统中副峰抑制算法，特别涉及一种以多载波数字电视信号为照射源时外辐射源雷达系统中的副 峰抑制算法，属于雷达信号处理技术领域。
背景技术：
外辐射源雷达本身不发射信号，利用空间中存在的民用辐射源为机会照射源，通过接收并处理目标反射的电磁信号，实现对目标的检测。数字电视信号具有分辨率高、发射信号稳定的突出优点，是一种较为理想的照射源。2006年8月《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》国家强制标准(简称国标)GB20600-2006正式颁布，并于2007年8月实施。我国数字电视地面广播的正式启动为数字电视外辐射源雷达系统的应用提供了条件。能实现快速同步和高效信道估计与均衡的PN序列帧头设计是我国数字电视标准的一大亮点，体现了我国的自主创新能力，但给外辐射源雷达系统带来了严重的副峰干扰问题。外辐射源雷达在杂波和噪声中检测目标，其分辨目标的能力，以及确定目标参数(距离、速度)的能力主要决定于雷达发射信号的波形。信号的模糊函数代表其距离、多普勒分辨能力和杂波抑制能力。多载波模式的数字电视信号因为其帧头和帧体的特殊结构，当用作外辐射源雷达信号时，其互模糊函数在时延-多普勒平面出现较多副峰。副峰可能会引起虚警，需要采取有效措施抑制副峰。传统的副峰抑制方法是将帧头信号置0以抑制距离维副峰，但不能抑制频率维副峰。本发明提出一种适用于多载波模式的数字电视外辐射源雷达副峰抑制算法，该算法结构简单，易于实现。下面分析多载波数字电视信号副峰产生的原因。数字电视信号的基本单元为信号帧，信号帧由帧头和帧体两部分组成。为适用不同应用，定义了三种可选巾贞头模式以及相应的信号巾贞结构。其中，巾贞头模式2为单载波模式，帧头模式I和帧头模式3为多载波模式。本发明就是针对多载波模式下的帧头模式I提出的。图I是采用帧头模式I的信号帧结构图。帧头模式I采用的PN序列定义为循环扩展的8阶m序列，经“0”到+1值及“I”到-I值的映射变换为非归零的二进制符号。长度为420个符号的帧头信号，由循环扩展的前同步、后同步和PN255构成，如图2所示。线性反馈移位寄存器的初始条件确定所产生的PN序列的相位。在一个超巾贞中共有225个信号巾贞。每个超巾贞中各信号巾贞米用不同的PN信号作为信号帧识别符。系统信息为每个信号帧提供必要的解调和解码信息，包括符号星座映射模式、帧体信息模式等。36个系统信息符号连续排列于帧体数据的前36个符号位置。在一个超帧中各信号帧的帧头采用不同相位的PN序号作为信号帧识别符。不同信号巾贞中的PN255序列之间的规律
^PN0 (0 -112))jYRN(n)1 = 0.2,...AUPN1 (/ ) = < /W(,((" + (/ + I) / 2))v Rx(n) I = 13,...,111
PN214-,/ = 113，…,224
其中，Rn(n)是长度为255的矩形序列，((n))N是余数运算表达式。以0序号PN420序列的相位为参考相位，根据不同信号帧中PN255序列的规律，列出225个PN420序列中部分序列的初始相位，如表I所示。表中+1表示序列左移一位，+2表不序列左移两位,-I表不序列右移一位,-2表不序列右移两位,依次类推。Ts(555. 6 u s)是一帧信号的长度，T (1/7. 56 us)是基带符号周期。因为PN420序列有很好的正交性，所以只有信号帧头部分匹配才能引起能量积累，从而产生副峰。表I PN420序列中部分的初始相位
权利要求
1.一种多载波数字电视外辐射源雷达系统中副峰抑制算法，其特征在于，由帧同步和副峰抑制两部分构成，包括以下步骤 1)巾贞同步，具体为 数字电视外辐射源雷达系统对接收到的直达数字电视信号，从某一个采样点i开始，存储从该采样点开始的连续ml位接收序列,然后向后延迟m2个采样点取连续ml位接收序列，计算两个接收序列的相关性的大小ml—I/(O =ZA'*(i + n^i + n+ ml) iG \l^-Nframe+Nhead) =0 其中，f(i)为两个序列的相关性；X(n)为直达数字电视信号采样序列，X*(n)为x(n)的共轭= 165*fs/Rs，m2=255*fs/Rs ；fs表示基带信号采样率；RS表示基带符号速率且Rs=7. 56MHz ；Nframe表示信号巾贞的采样点数；Nhead表示巾贞头的采样点数； 在上述(Nf_+NhMd)次运算中，令f(i)取得最大值的i对应帧头的第一个采样点，并结合帧信号长度Nframe递推出其余帧头位置； ·2)副峰抑制，具体包含如下两个步骤 ·2.I为抑制帧头和帧体的功率差造成的副峰，对帧头部分进行功率补偿，即对帧头部分数据，幅度补偿为原来的I; ·2.2对产生副峰的帧头和系统信息数据，对其相位进行随机化处理，即对经步骤I)同步处理后的信号进行时域均衡，均衡器设计为 I / ^/2 * rand_420 ig 帧头部分 / (/) = < rand 36iG系统信息部分 /G帧体部分 其中rand_420和rand_36分别是本地产生的长度为420*fs/Rs个采样点和36*fs/Rs个采样点的随机序列。
全文摘要
本发明涉及多载波数字电视外辐射源雷达副峰抑制方法，属于雷达信号处理领域。本发明根据多载波数字电视信号的帧结构特点，首先进行帧同步，寻找帧头起始位置，然后进行功率补偿，并使用一组随机序列来改变各帧帧头部分和系统信息部分的相位信息，破坏各帧帧头部分的相关性，以抑制各帧帧头相关性引起的副峰。本发明提出的对数字电视信号帧头进行预处理的方法，不仅能够有效的抑制距离维副峰，而且能抑制频率维副峰，消除了副峰可能引起的虚警，提高了基于数字电视信号的外辐射源雷达的检测性能。
文档编号H04L27/26GK102752258SQ20121023476
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者冯远, 卓智海, 单涛, 吴邈, 陶然 申请人:北京理工大学