用于导航雷达回波积累的双极点积累器及回波积累方法技术

本发明专利技术涉及一种用于导航雷达回波积累的双极点积累器及回波积累方法，所述双极点积累器包括：滤波系数译码器，用于根据当前积累点数译出K1和K2；第一乘法器，用于将K1乘以前一周期的输出距离线；第二乘法器，用于将K2乘以前前一周期的输出距离线；加法器，用于将当前周期的输入距离线、第一及第二乘法器的输出求和；下限幅单元，用于将加法器的输出下限限幅为零；第一延时单元，用于将当前雷达发射周期的输出距离线延时一个周期后输出至第一乘法器；第二延时单元，用于将第一延时单元的输出延时一个周期后输出至第二乘法器。本发明专利技术的下限幅环节设于反馈环内，去除了单位冲击响应的尾部振荡特性，降低了大信号的方位副瓣对于小信号的影响。

Bipolar point integrator and echo accumulation method for navigation radar echo accumulation

【技术实现步骤摘要】
用于导航雷达回波积累的双极点积累器及回波积累方法
本专利技术涉及雷达，特别是涉及一种用于导航雷达回波积累的双极点积累器，还涉及一种导航雷达回波积累方法。
技术介绍
导航雷达在天线扫过点目标时可收到十几到几十个回波脉冲，而且几乎处于同一距离门上(距离门表示回波信号的到达时刻)。为了改进检测信噪比，通常在检测前先作回波积累。由于导航雷达属非相参雷达，故回波积累就是幅度积累。软件处理或硬件逻辑处理均能实现幅度积累，但软件处理的耗时较大，加之积累要求的处理算法单一，调整参数少，所以往往采用FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程逻辑门阵列)逻辑硬件处理方法，积累后的信号才进入到DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理)系统。回波积累算法一般有加权滑窗法、双极点积累器法。加权滑窗法属非递归滤波器类型，N点积累需N条延时线和N个乘法器，硬件开销较大，尤其当N较大时，延时线需要的存储容量甚至不能实现。所以，雷达工程上一般常用双极点积累器。示例性的双极点积累器存在一个较大的问题：大的脉冲信号在回波序号方向(方位向)产生副瓣，该副瓣虽然相对于自己的主瓣较小，但可能影响小目标主瓣的检测。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够消除大信号的方位副瓣对于小信号的影响的用于导航雷达回波积累的双极点积累器及回波积累方法。一种用于导航雷达回波积累的双极点积累器，所述双极点积累器的下限幅环节设于反馈环内。在其中一个实施例中，包括：r>滤波系数译码器，用于根据当前积累点数译出对应的第一滤波系数和第二滤波系数；第一乘法器，用于将所述第一滤波系数乘以前一雷达发射周期的输出距离线；第二乘法器，用于将所述第二滤波系数乘以前前一雷达发射周期的输出距离线；加法器，用于将当前雷达发射周期的输入距离线、所述第一乘法器的输出及所述第二乘法器的输出求和；下限幅单元，用于将所述加法器的输出下限幅为零，所述下限幅单元的输出作为当前雷达发射周期的输出距离线；第一延时单元，用于将所述当前雷达发射周期的输出距离线延时一个雷达发射周期后输出至所述第一乘法器；第二延时单元，用于将所述第一延时单元的输出延时一个雷达发射周期后输出至所述第二乘法器。在其中一个实施例中，所述第一滤波系数和第二滤波系数分别是根据双极点滤波系数的标准计算公式计算出的K1和K2；所述下限幅单元用于判断所述加法器的输出是否小于0，若是则所述下限幅单元的输出为0，否则将所述下限幅单元的输入作为所述下限幅单元的输出；所述双极点积累器通过FPGA实现。在其中一个实施例中，所述第一滤波系数和第二滤波系数分别是根据双极点滤波系数的标准计算公式计算出的K1和K2；所述下限幅单元用于将所述加法器的输出除以二得到减半值，并将所述减半值加上所述减半值的绝对值作为所述下限幅单元的输出；所述双极点积累器通过数字信号处理器的矢量运算函数实现。在其中一个实施例中，所述第一延时单元和第二延时单元通过随机存取存储器和/或移位寄存器实现。在其中一个实施例中，所述当前雷达发射周期的输入距离线是所述导航雷达发射一个电磁波脉冲后，对所述电磁波脉冲的回波信号按照距离门采样形成的输入距离线X(m)，所述当前雷达发射周期的输出距离线为Y(m)，m为距离门序号。在其中一个实施例中，任一距离门m的状态方程如下：Ytempn＝Xn+K1*Yn-1+K2*Yn-2其中，n为距离线序号，X为当前输入距离线，Ytemp为所述加法器的输出，Y为所述当前雷达发射周期的输出距离线。一种导航雷达回波积累方法，包括：根据当前积累点数译出对应的第一滤波系数和第二滤波系数；将所述第一滤波系数乘以前一雷达发射周期的输出距离线Yn-1得到第一乘积；将所述第二滤波系数乘以前前一雷达发射周期的输出距离线Yn-2得到第二乘积；将当前雷达发射周期的输入距离线、所述第一乘积及所述第二乘积求和得到Ytemp；对Ytemp进行下限幅处理，下限限幅为零，下限幅处理后作为当前雷达发射周期的输出距离线Yn；其中，Yn-1是通过将Yn延时一个雷达发射周期获得，Yn-2是通过将Yn-1延时一个雷达发射周期获得。在其中一个实施例中，所述根据当前积累点数译出对应的第一滤波系数和第二滤波系数的步骤包括根据双极点滤波系数的标准计算公式计算出K1和K2；所述对Ytemp进行下限幅处理的步骤包括判断Ytemp的输出是否小于0，若是则Yn为0，否则将Ytemp作为Yn；所述导航雷达回波积累方法通过FPGA实现。在其中一个实施例中，所述根据当前积累点数译出对应的第一滤波系数和第二滤波系数的步骤包括：根据双极点滤波系数的标准计算公式计算出K1和K2；所述对Ytemp进行下限幅处理的步骤包括：将Ytemp除以二得到减半值，将所述减半值加上所述减半值的绝对值作为Yn；所述导航雷达回波积累方法通过数字信号处理器实现，所述将Ytemp进行下限幅处理的步骤通过数字信号处理器的矢量运算函数进行运算。上述用于导航雷达回波积累的双极点积累器及回波积累方法，将下限幅环节设于反馈环内，去除了单位冲击响应的尾部振荡特性，降低了大信号的方位副瓣对于小信号的影响。附图说明图1是一种示例性的双极点积累器的框图；图2是图1所示双极点积累器的归一化的单位冲击响应图形；图3是图1所示双极点积累器的输入信号图形；图4是图1所示双极点积累器的输出信号图形；图5是本申请一实施例中导航雷达所用的双极点积累器的框图；图6是本申请另一实施例中导航雷达所用的双极点积累器的框图；图7是本申请一实施例双极点积累器的归一化的单位冲击响应图形；图8是本申请一实施例双极点积累器的输入信号图形；图9是本申请一实施例双极点积累器的输出信号图形；图10是一实施例中导航雷达回波积累方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“竖直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于导航雷达回波积累的双极点积累器，其特征在于，所述双极点积累器的下限幅环节设于反馈环内。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于导航雷达回波积累的双极点积累器，其特征在于，所述双极点积累器的下限幅环节设于反馈环内。


2.根据权利要求1所述的用于导航雷达回波积累的双极点积累器，其特征在于，包括：
滤波系数译码器，用于根据当前积累点数译出对应的第一滤波系数和第二滤波系数；
第一乘法器，用于将所述第一滤波系数乘以前一雷达发射周期的输出距离线；
第二乘法器，用于将所述第二滤波系数乘以前前一雷达发射周期的输出距离线；
加法器，用于将当前雷达发射周期的输入距离线、所述第一乘法器的输出及所述第二乘法器的输出求和；
下限幅单元，用于将所述加法器的输出下限幅为零，所述下限幅单元的输出作为当前雷达发射周期的输出距离线；
第一延时单元，用于将所述当前雷达发射周期的输出距离线延时一个雷达发射周期后输出至所述第一乘法器；
第二延时单元，用于将所述第一延时单元的输出延时一个雷达发射周期后输出至所述第二乘法器。


3.根据权利要求1所述的用于导航雷达回波积累的双极点积累器，其特征在于，所述第一滤波系数和第二滤波系数分别是根据双极点滤波系数的标准计算公式计算出的K1和K2；所述下限幅单元用于判断所述加法器的输出是否小于0，若是则所述下限幅单元的输出为0，否则将所述下限幅单元的输入作为所述下限幅单元的输出；所述双极点积累器通过FPGA实现。


4.根据权利要求1所述的用于导航雷达回波积累的双极点积累器，其特征在于，所述第一滤波系数和第二滤波系数分别是根据双极点滤波系数的标准计算公式计算出的K1和K2；所述下限幅单元用于将所述加法器的输出除以二得到减半值，并将所述减半值加上所述减半值的绝对值作为所述下限幅单元的输出；所述双极点积累器通过数字信号处理器的矢量运算函数实现。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于导航雷达回波积累的双极点积累器，其特征在于，所述第一延时单元和第二延时单元通过随机存取存储器和/或移位寄存器实现。


6.根据权利要求3或4所述的用于导航雷达回波积累的双极点积累器，其特征在于，所述当前雷达发射周期的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安玉伟，郑启生，安阳，程志，
申请(专利权)人：深圳市中科海信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44