一种雷达设备LFM脉冲压缩网络群延时曲线生成平台及方法技术

本发明专利技术公开了一种雷达设备LFM脉冲压缩网络群延时曲线生成平台及方法，通过数据缓存模块、离散希尔伯特变换模块和群延时曲线生成模块实现。数据缓存模块对多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据；离散希尔伯特变换模块对缓存数据进行离散希尔伯特变换；群延时曲线生成模块生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线。本发明专利技术解决了常用的脉冲压缩网络群延时曲线生成方法在时宽未知的情况下，无法生成群延时曲线的问题。

A Group Delay Curve Generation Platform and Method for LFM Pulse Compression Network of Radar Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种雷达设备LFM脉冲压缩网络群延时曲线生成平台及方法
本专利技术涉及雷达设备
，特别是一种雷达设备LFM脉冲压缩网络群延时曲线生成方法。
技术介绍
雷达设备运行过程中，需要在多时宽LFM信号的中心频率和调频带宽已知、时宽未知的条件下，生成出多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线。线性调频(LFM)信号是指信号的频率在脉冲宽度内向上或者向下线性地扫描；LFM脉冲压缩网络的群延时是指LFM信号频谱成份能量的延时。常用的脉冲压缩网络群延时曲线生成方法对LFM脉冲压缩网络的相频特性进行求积分运算，积分结果即为脉冲压缩网络的群延时，根据积分结果生成群延时曲线。此方法有一个前提条件，即LFM脉冲信号时宽是确定的，而多时宽线LFM信号的时宽是不确定的，因此不适合多时宽LFM脉冲压缩网络群延时曲线的生成。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种雷达设备LFM脉冲压缩网络群延时曲线生成方法，解决常用的脉冲压缩网络群延时曲线生成方法在时宽未知的情况下，无法生成群延时曲线的问题。对此，本专利技术提出一种雷达设备LFM脉冲压缩网络群延时曲线生成平台，其包括：数据缓存模块、离散希尔伯特变换模块和群延时曲线生成模块，其中，所述数据缓存模块对多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据；离散希尔伯特变换模块对缓存数据进行离散希尔伯特变换；群延时曲线生成模块生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线。本专利技术还提出一种雷达设备LFM脉冲压缩网络群延时曲线生成方法，其步骤为：对多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据；对缓存数据进行离散希尔伯特变换；生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线。本专利技术解决了常用的脉冲压缩网络群延时曲线生成方法在时宽未知的情况下，无法生成群延时曲线的问题。经过各种试验验证，认为此种方法有效、可行。目前本方法已在雷达设备试验样机中得到验证：在多时宽LFM信号的中心频率和调频带宽已知、时宽未知的条件下，能够生成出多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线，生成的曲线满足使用要求。具体实例方式以下对本专利技术的具体实施方式作出详细说明。本专利技术提出一种雷达设备LFM脉冲压缩网络群延时曲线生成平台及方法，其具体步骤为：第一步搭建群延时曲线生成平台群延时曲线生成平台，包括：数据缓存模块、离散希尔伯特变换模块和群延时曲线生成模块。所述数据缓存模块的功能为：对多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据；离散希尔伯特变换模块的功能为：对缓存数据进行离散希尔伯特变换；群延时曲线生成模块的功能为：生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线。第二步数据缓存模块对多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据数据缓存模块使用矩形窗对一帧含有多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据x(n)，数据速率为fs，其中，n为时域数据点索引值，n＝1,2,...,N，N为缓存数据x(n)的长度。矩形窗宽度的选取原则：要保证多时宽LFM信号中最大时宽的信号在矩形窗内。第三步离散希尔伯特变换模块对缓存数据进行离散希尔伯特变换离散希尔伯特变换模块对缓存数据x(n)进行离散希尔伯特变换，得到离散希尔伯特变换结果xh(n)，计算幅值A(n)：对A(n)进行多项式曲线拟合，多项式次数设置为p，得到拟合曲线α(t)，t为时间参数，对α(t)进行N点等间隔抽取数据，得到数据A′(n)，找到幅值A′(n)中的最大值Amax，之后确定A′(n)＝0.9Amax所对应的时域数据点索引值z1和z2，则时宽τ＝(z2-z1)/fs。第四步群延时曲线生成模块生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线群延时曲线生成模块将缓存数据x(n)，z1≤n≤z2，提取出来形成一个新的数据x′(n)，n＝1,2,...,z2-z1+1，对x′(n)进行离散傅立叶变换，得到频谱数据X(k)，k为频域数据点索引值，k＝1,2,...,z2-z1+1。计算频域数据X(k)的模值(k)：C(k)＝|X(k)|，对模值C(k)进行多项式曲线拟合，多项式次数设置为q，得到曲线β(t)，对曲线β(t)进行z2-z1+1点等间隔抽取数据，得到一个新的频域数据C′(k)；计算调频带宽B：B＝(kmax-kmin)Δf，kmax为满足C′(k)≥(Cmax-3)的频域数据所对应的最大频域数据点索引值；kmin为满足C′(k)≥(Cmax-3)的频域数据所对应的最小频域数据点索引值；Cmax为频域数据C′(k)的最大值；Δf＝fs/(z2-z1+1)为离散傅立叶变换的分辨率。使用时宽和调频带宽参数，生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时函数t(f)：t(f)＝-(f-f0)·τ/B，以f为横坐标，t(f)为纵坐标逐点生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线，其中，f为频域变量，f0为多时宽LFM信号的中心频率。至此实现了雷达设备LFM脉冲压缩网络群延时曲线的生成。实施例本专利技术提出一种雷达设备LFM脉冲压缩网络群延时曲线生成方法，其步骤为：对多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据；对缓存数据进行离散希尔伯特变换；生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线。其中，对多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据包括：使用矩形窗对一帧含有多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据x(n)，数据速率为fs，其中，n为时域数据点索引值，n＝1,2,...,N，N为缓存数据x(n)的长度。矩形窗宽度保证多时宽LFM信号中最大时宽的信号在矩形窗内。其中，对缓存数据进行离散希尔伯特变换包括：对缓存数据x(n)进行离散希尔伯特变换，得到离散希尔伯特变换结果xh(n)，计算幅值A(n)：对A(n)进行多项式曲线拟合，多项式次数设置为p，得到拟合曲线α(t)，t为时间参数，对α(t)进行N点等间隔抽取数据，得到数据A′(n)，找到幅值A′(n)中的最大值Amax，之后确定A′(n)＝0.9Amax所对应的时域数据点索引值z1和z2，则时宽τ＝(z2-z1)/fs。其中，生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线包括：群延时曲线生成模块将缓存数据x(n)，z1≤n≤z2，提取出来形成一个新的数据x′(n)，n＝1,2,...,z2-z1+1，对x′(n)进行离散傅立叶变换，得到频谱数据X(k)，k为频域数据点索引值，k＝1,2,...,z2-z1+1。计算频域数据X(k)的模值(k)：C(k)＝|X(k)|，对模值C(k)进行多项式曲线拟合，多项式次数设置为q，得到曲线β(t)，对曲线β(t)进行z2-z1+1点等间隔抽取数据，得到一个新的频域数据C′(k)；计算调频带宽B：B＝(kmax-kmin)Δf，kmax为满足C′(k)≥(Cmax-3)的频域数据所对应的最大频域数据点索引值；kmin为满足C′(k)≥(Cmax-3)的频域数据所对应的最小频域数据点索引值；Cmax为频域数据C′(k)的最大值；Δf＝fs/(z2-z1+1)为离散傅立叶变换的分辨率。使用时宽和调频带宽参数，生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时函数t(f)：t(f)＝-(f-f0)·τ/B，以f为横坐标，t(f)为纵坐标逐点生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线，其中，f为频域变量，f0为多时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷达设备LFM脉冲压缩网络群延时曲线生成平台，其特征在于，其包括：数据缓存模块、离散希尔伯特变换模块和群延时曲线生成模块，其中，所述数据缓存模块对多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据；离散希尔伯特变换模块对缓存数据进行离散希尔伯特变换；群延时曲线生成模块生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线。

【技术特征摘要】
1.一种雷达设备LFM脉冲压缩网络群延时曲线生成平台，其特征在于，其包括：数据缓存模块、离散希尔伯特变换模块和群延时曲线生成模块，其中，所述数据缓存模块对多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据；离散希尔伯特变换模块对缓存数据进行离散希尔伯特变换；群延时曲线生成模块生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线。2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述数据缓存模块对多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据包括：数据缓存模块使用矩形窗对一帧含有多时宽LFM信号的离散数据进行缓存处理，形成缓存数据x(n)，数据速率为fs，其中，n为时域数据点索引值，n＝1,2,...,N，N为缓存数据x(n)的长度；矩形窗宽度保证多时宽LFM信号中最大时宽的信号在矩形窗内。3.根据权利要求2所述的平台，其特征在于，所述离散希尔伯特变换模块对缓存数据进行离散希尔伯特变换包括：离散希尔伯特变换模块对缓存数据x(n)进行离散希尔伯特变换，得到离散希尔伯特变换结果xh(n)，计算幅值A(n)：对A(n)进行多项式曲线拟合，多项式次数为p，得到拟合曲线α(t)，t为时间参数，对α(t)进行N点等间隔抽取数据，得到数据A′(n)，找到幅值A′(n)中的最大值Amax，之后确定A′(n)＝0.9Amax所对应的时域数据点索引值z1和z2，则时宽τ＝(z2-z1)/fs。4.根据权利要求3所述的平台，其特征在于，所述群延时曲线生成模块生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线包括：群延时曲线生成模块将缓存数据x(n)，z1≤n≤z2，提取出来形成一个新的数据x′(n)，n＝1,2,...,z2-z1+1，对x′(n)进行离散傅立叶变换，得到频谱数据X(k)，k为频域数据点索引值，k＝1,2,...,z2-z1+1；计算频域数据X(k)的模值(k)：C(k)＝|X(k)|，对模值C(k)进行多项式曲线拟合，多项式次数设置为q，得到曲线β(t)，对曲线β(t)进行z2-z1+1点等间隔抽取数据，得到一个新的频域数据C′(k)；计算调频带宽B：B＝(kmax-kmin)Δf，kmax为满足C′(k)≥(Cmax-3)的频域数据所对应的最大频域数据点索引值；kmin为满足C′(k)≥(Cmax-3)的频域数据所对应的最小频域数据点索引值；Cmax为频域数据C′(k)的最大值；Δf＝fs/(z2-z1+1)为离散傅立叶变换的分辨率；使用时宽和调频带宽参数，生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时函数t(f)：t(f)＝-(f-f0)·τ/B，以f为横坐标，t(f)为纵坐标逐点生成多时宽LFM脉冲压缩网络的群延时曲线，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：段云鹏，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11