专利名称：基于突发脉冲波形的距离解算方法
技术领域：
本发明涉及雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种基于突发脉冲波形的距离解算方法。
背景技术：
现有技术中通常使用的波形有高重频波形(多普勒不模糊，距离模糊)、中重频波形(多普勒模糊，距离模糊)和低重频波形(多普勒模糊，距离不模糊)，距离解算方法为以下两种1)采用高重频、低重频波形方式，采用低高重频波形，得到目标不模糊的距离信息，采用高重频波形得到目标的不模糊多普勒信息；2)同时采用多种高重频波形，得到每种波形的模糊距离信息后，采用解模糊算法得到目标的距离信息。但是上述两种方法都需要在不同的波形之间切换，不利于长时间相参积累。因此现有技术中的方法不能同时解决距离模糊和速度模糊，现在信号处理算法不利于远距离目标检测。
发明内容
针对现有技术中存在的雷达信号处理流程不能有效检测目标问题，提供一种基于突发脉冲波形的距离解算方法。本发明公开了一种基于突发脉冲波形的距离解算方法，其具体方法如下一种基于突发脉冲波形的距离解算方法，其具体方法为突发脉冲波通过多普勒解算算法得到目标多普勒信息，在得到目标多普勒信息后，对脉冲回波进行多普勒补偿，消除脉冲间由目标多普勒造成的相位差；对补偿后的回波进行脉冲压缩得到脉冲压缩信号，所述脉冲压缩采用频域脉冲压缩方法，其中脉冲压缩系数由突发脉冲变换得到；对脉冲压缩信号进行加窗压低副瓣处理，使得副瓣得到较好的抑制；最后对脉冲串进行相参积累，得到目标的距离门，从而计算出目标的距离信息。优选地，上述突发脉冲波形由N组脉冲或脉冲串组成，其中脉冲串内受M位巴克码调制，突发脉冲波形的脉冲串的周期是低脉冲重复频率，而在脉冲串内部的多个脉冲的周期是高脉冲重复频率。优选地，其中N和M在2、3、4、5、7、11、13中选择。本发明的有益效果为通过采用突发脉冲波形得到目标的距离信息，充分发挥突发脉冲波形的优点，通过长时间相参积累，能最大限度地改善信噪(杂)比，得到目标的距离信息，距离分辨率较高，本发明充分发挥了突发脉冲的宽脉冲和脉内调制的优势，在得到目标多普勒信息的前提下，可以得到目标精确的距离信息，针对远距离高速目标，通过对目标进行多普勒补偿，弥补脉冲间由目标多普勒造成的相位差，采用副瓣抑制法后，巴克码的副瓣得到较好的抑制，具有较高的距离分辨率，因此不会发生距离模糊和多普勒模糊。
图1为目标多普勒fd=0时的脉冲压缩示意图。
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图2为目标多普勒fd=7. 2KHz时未进行多普勒补偿的脉冲压缩示意图。图3为当补偿多普勒为fd=7. 2KHz时的脉冲压缩示意图(未加窗)。图4为当补偿多普勒为fd=7. 2KHz时的脉冲压缩示意图(加窗)。图5为当补偿多普勒为fd=7KHz时的脉冲压缩示意图(加窗)。图6为当补偿多普勒为fd=7. 4KHz时的脉冲压缩示意图(加窗)。图7为两个目标时的脉冲压缩示意图(加窗)。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步阐述。本发明公开了一种基于突发脉冲波形的距离解算方法，其具体方法为突发脉冲波通过多普勒解算算法得到目标多普勒信息，在得到目标多普勒信息后，对脉冲回波进行多普勒补偿，消除脉冲间由目标多普勒造成的相位差；对补偿后的回波进行脉冲压缩得到脉冲压缩信号，所述脉冲压缩采用频域脉冲压缩方法，其中脉冲压缩系数由突发脉冲变换得到；对脉冲压缩信号进行加窗压低副瓣处理，使得副瓣得到较好的抑制；最后对脉冲串进行相参积累，得到目标的距离门，从而计算出目标的距离信息。通过采用突发脉冲波形得到目标的距离信息，充分发挥突发脉冲波形的优点，通过长时间相参积累，能最大限度地改善信噪(杂)比，得到目标的距离信息，距离分辨率较高，本发明充分发挥了突发脉冲的宽脉冲和脉内调制的优势，在得到目标多普勒信息的前提下，可以得到目标精确的距离信息，针对远距离高速目标，通过对目标进行多普勒补偿，弥补脉冲间由目标多普勒造成的相位差， 采用副瓣抑制法后，巴克码的副瓣得到较好的抑制，具有较高的距离分辨率，因此不会发生距离模糊和多普勒模糊。优选地，所述突发脉冲波形由N组脉冲或脉冲串组成，其中脉冲串内受M位巴克码调制，突发脉冲波形的脉冲串的周期是低脉冲重复频率，而在脉冲串内部的多个脉冲的周期是高脉冲重复频率。这种波形兼顾低脉冲重复频率(PRF)和高脉冲重复频率(PRF)的特点，通过上述步骤一的方法处理后，具备无距离和速度模糊的优势，其中脉冲串内受M位巴克码调制，由于脉冲宽度较宽，对高速接近目标，脉冲串内又受目标多普勒的调制，因此破坏了固有的M位巴克码相位关系，通过多普勒解算算法在得到目标多普勒信息后，对脉冲回波进行多普勒补偿，消除脉冲间由目标多普勒造成的相位差。而通过脉冲串间相参积累， 提高了弱小目标在强噪声中的检测能力。因此上述方法在针对远距离高速目标的时候，不会发生距离模糊和多普勒模糊。优选地，所述N在2、3、4、5、7、11、13中选择。下面进一步举例说明本发明的技术效果。雷达参数为中频60MHz，采样频率80MHz，带宽为2MHz，进行40倍抽取；
2)波形参数为N=13，子脉冲受13位巴克码调制，子脉冲宽度为32.5us，脉冲宽度为 422. 5us,占空比为 33. 3% ；
3)目标1多普勒为7.2KHz，距离为63. 37km ；目标2多普勒为7. 2KHz，距离为63. 5km。由波形参数可知，多普勒分辨率ΔΛ = 4rn =75m,考虑加窗影响，实际的多普勒分辨
LB
率 Ai =IlOm0
1)由图1可知，当目标多普勒fd=0时，脉冲压缩后形成1个峰值，但是存在大量旁瓣。2)由图2可知，当目标多普勒fd兴0 (fd=7. 2KHz)时，破坏了子脉冲间固有的13 位巴克码相位差，与脉冲压缩系数适配，不能有效脉压。3)由图3可知，当进行多普勒补偿后，恢复了子脉冲间固有的13位巴克码相位差， 脉压与图1效果一样(补偿多普勒为fd=7. 2KHz)。4)由图4可知，对由图3脉压后的结果，进行加窗压低副瓣处理，副瓣得到较好的抑制。5)由图5可知，当补偿多普勒为fd=7KHz时的脉冲压缩结果与图4基本一样。6)由图6可知，当补偿多普勒为fd=7. 4KHz时的脉冲压缩结果与图4基本一样。7)由图7可知，该算法的距离分辨率比较高。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种基于突发脉冲波形的距离解算方法，其具体方法为突发脉冲波通过多普勒解算算法得到目标多普勒信息，在得到目标多普勒信息后，对脉冲回波进行多普勒补偿，消除脉冲间由目标多普勒造成的相位差；对补偿后的回波进行脉冲压缩得到脉冲压缩信号，所述脉冲压缩采用频域脉冲压缩方法，其中脉冲压缩系数由突发脉冲变换得到；对脉冲压缩信号进行加窗压低副瓣处理，使得副瓣得到较好的抑制；最后对脉冲串进行相参积累，得到目标的距离门，从而计算出目标的距离信息。
2.如权利要求1所述的基于突发脉冲波形的距离解算方法，其特征在于所述突发脉冲波形由N组脉冲或脉冲串组成，其中脉冲串内受M位巴克码调制，突发脉冲波形的脉冲串的周期是低脉冲重复频率，而在脉冲串内部的多个脉冲的周期是高脉冲重复频率。
3.如权利要求2所述的基于突发脉冲波形的距离解算方法，其特征在于所述N和M在 2、3、4、5、7、11、13 中选择。
全文摘要
本发明涉及雷达信号处理领域，本发明公开了一种基于突发脉冲波形的距离解算方法，其具体方法为突发脉冲波通过多普勒解算算法得到目标多普勒信息，在得到目标多普勒信息后，对脉冲回波进行多普勒补偿，消除脉冲间由目标多普勒造成的相位差；对补偿后的回波进行脉冲压缩得到脉冲压缩信号，所述脉冲压缩采用频域脉冲压缩方法，其中脉冲压缩系数由突发脉冲变换得到；对脉冲压缩信号进行加窗压低副瓣处理，使得副瓣得到较好的抑制；最后对脉冲串进行相参积累，得到目标的距离门，从而计算出目标的距离信息。本发明充分发挥了突发脉冲的宽脉冲和脉内调制的优势，针对远距离高速目标，不会发生距离模糊和多普勒模糊。
文档编号G01S7/32GK102508234SQ20111035184
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者张容权, 赵怀坤 申请人:四川九洲电器集团有限责任公司