噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法技术

本发明专利技术公开噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法,发明专利技术分为两部分，第一部分为低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形，包括以下步骤：以一定采样率产生恒包络波形序列作为低峰均比拟态噪声脉冲波形序列模板，按照采样长度产生随机相位序列，将随机相位序列映射到恒包络波形序列从而生成低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形。第二部分为针对多个随机拟态噪声脉冲波形的低旁瓣脉冲压缩相参积累处理算法，包括以下步骤：接收信号下变频采样后的各个回波脉冲与对应的脉冲压缩匹配副本进行脉冲压缩，各个回波脉冲的脉冲压缩结果相参处理获得主瓣增益。相参处理获得主瓣增益。相参处理获得主瓣增益。

【技术实现步骤摘要】
噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法


[0001]本专利技术属于雷达波形设计
，涉及到噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法。

技术介绍

[0002]雷达波形的射频隐身设计是雷达和雷达对抗领域的关键技术，噪声雷达波形设计是雷达波形射频隐身设计中的重要内容，利用随机噪声探测目标是对抗敌方电子对抗雷达信号侦察、提高我方雷达作战性能和战场生存能力的有效途径。利用随机噪声作为雷达探测波形有两大难点问题，其一是随机噪声峰均比较高且难以控制，其二是随机噪声经过脉冲压缩处理后旁瓣过高、压缩处理增益较小。
[0003]为了使用噪声波形作为探测波形以达到低截获的目的，国内外从20世纪60年代至今做了大量研究。20世纪60年代末期，美国Purdue大学电机工程学院研制了一部最早的随机噪声试验型雷达。20世纪70年代，美国Minnesota大学的Kaveh教授开始将随机信号应用在脉冲体制的雷达中。随着电子器件的发展，数字雷达与数字脉冲压缩处理成为现代雷达的主流。受ADC器件和放大器等射频器件的动态范围限制，雷达波形必须满足低峰均比要求，不能完全由随机噪声充当；同时抑制脉冲压缩后的旁瓣也成为噪声雷达研究的核心难题。噪声雷达波形研究来到了低峰均比拟态噪声波形和其脉冲压缩处理算法的时代。近年来，噪声波形领域比较由代表性的研究是JLiang和李秀友从波形迭代优化的角度，以恒模随机相位波形的随机相位为变量，以单脉冲压缩旁瓣的引申量品质因素(MF)(波形自相关函数主瓣能量和两侧副瓣能量和之比)为目标函数，对噪声波形进行的研究。两人的研究都获得了具有低旁瓣、低峰均比的恒模随机相位波形，但方法都包含了大量的迭代计算，且大大约束了波形相位的随机性。同时J.Liang的研究指出波形的脉冲压缩旁瓣和频域平坦度有关，普遍规律是波形的频域越平坦，脉冲压缩旁瓣越低；而波形频域的平坦度和波形时域峰均比有关，普遍规律是波形频域越平坦，时域峰均比越大，因此从波形单脉冲压缩旁瓣的角度优化波形需要在波形的峰均比和脉冲压缩旁瓣上折衷。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法，该拟态噪声波形具有低峰均比特性、时频域呈噪声状分布、有良好的射频隐身性能，其信号处理采用先单个脉冲压缩，后多脉冲相参处理的方法抑制旁瓣，避开了单脉冲压缩旁瓣优化的方法，使得波形受到的约束小、随机性强。本专利技术提出的波形产生和信号处理方法能够在保持雷达波形探测特性的同时，使波形具有反电子对抗侦察的射频隐身性能，能够有效提高雷达作战性能和战场生存能力。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法，包括以下步骤：
[0007]S1、利用满足奈奎斯特采样定理的采样率采样恒包络波形获得恒包络波形序列作
为样本；
[0008]S2、通过随机改变样本恒包络波形序列相位的方法得到低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形序列；
[0009]S3、低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形序列通过数模转换、滤波、上变频、滤波后形成低峰均比随机拟态噪声雷达射频脉冲，用作探测目标的位置；
[0010]S4、低峰均比随机拟态噪声雷达射频脉冲经目标反射后形成随机拟态噪声回波脉冲，经过接受系统滤波、下变频、滤波、采样后形成随机拟态噪声回波脉冲序列；
[0011]S5、随机拟态噪声回波脉冲序列与对应的匹配序列进行脉冲压缩处理获得随机拟态噪声单脉冲压缩结果；
[0012]S6、多个单随机拟态噪声脉冲压缩结果进行相参积累，实现主瓣积累，旁瓣抑制。
[0013]进一步地，步骤S1中的恒包络波形指代包络恒定的低峰均比调制波形；具体包括正弦波形和线性调频波形。
[0014]进一步地，步骤S2中的随机改变样本恒包络波形序列相位是指重新随机排列恒包络波形序列的相位，排列为随机的，得到的波形频域呈噪声状；
[0015]且一个脉冲进行一次相位随机排列，以恒包络序列为样本，重新随机排列相位不改变时域峰均比特性，得到的波形时域仍呈恒包络低峰均比特性。
[0016]进一步地，步骤S5中对应的匹配序列是指每个低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形序列，每个回波脉冲序列的匹配序列皆不同且一一对应。
[0017]进一步地，步骤S6进行相参积累主要方法为，将多个经过脉冲压缩后的结果进行积累使得旁瓣的积累小于主瓣的积累，从而抑制旁瓣。
[0018]有益效果：
[0019]本专利技术通过该拟态噪声波形具有低峰均比特性、时频域呈噪声状分布、有良好的射频隐身性能，其信号处理采用先单个脉冲压缩，后多脉冲相参处理的方法抑制旁瓣，避开了单脉冲压缩旁瓣优化的方法，使得波形受到的约束小、随机性强。本专利技术提出的波形产生和信号处理方法能够在保持雷达波形探测特性的同时，使波形具有反电子对抗侦察的射频隐身性能，能够有效提高雷达作战性能和战场生存能力。
[0020]本专利技术提供的低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形，通过对峰均比为3dB的恒包络波形序列的相位进行随机调整的方法生成了具有相同峰均比为3dB的低峰均比随机拟态噪声波形；提供的接收回波低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法通过采取各个脉冲先压缩积累出主瓣能量后相参积累的方法，结合各个脉冲相位的随机性，得到了低旁瓣脉冲压缩结果。该方法提出的随机拟态噪声雷达脉冲波形具有较强的反侦察特性，极大地降低了我方雷达信号被敌方侦察识别分析对抗的概率，提高了我方雷达的射频隐身性能。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形产生和低旁瓣脉
冲压缩相参积累处理流程图；
[0023]图2为本专利技术实施例提供的低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形序列时频域图；
[0024]图3为本专利技术实施例提供的随机拟态噪声回波脉冲序列时频域图；
[0025]图4为本专利技术实施例提供的单脉冲压缩图；
[0026]图5为本专利技术实施例提供的多脉冲压缩相参积累旁瓣抑制图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]请参阅图1所示，本专利技术为噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法，包括以下步骤：
[0029]S1、假定雷达系统时序要求脉冲波形时宽为τ，探测精度要求带宽为B，则以一任意时宽为τ、频率为f0＜B的恒模波形为样本，以f
s本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用满足奈奎斯特采样定理的采样率采样恒包络波形获得恒包络波形序列作为样本；S2、通过随机改变样本恒包络波形序列相位的方法得到低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形序列；S3、低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形序列通过数模转换、滤波、上变频、滤波后形成低峰均比随机拟态噪声雷达射频脉冲，用作探测目标的位置；S4、低峰均比随机拟态噪声雷达射频脉冲经目标反射后形成随机拟态噪声回波脉冲，经过接受系统滤波、下变频、滤波、采样后形成随机拟态噪声回波脉冲序列；S5、随机拟态噪声回波脉冲序列与对应的匹配序列进行脉冲压缩处理获得随机拟态噪声单脉冲压缩结果；S6、多个单随机拟态噪声脉冲压缩结果进行相参积累，实现主瓣积累，旁瓣抑制。2.根据权利要求1所述的噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法，其特征在于：步骤S1中的恒包络波形指...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘方正，曾瑞琪，韩振中，潘继飞，王杰贵，唐希雯，武东明，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：