一种同时极化测量方法技术

本申请提供了一种同时极化测量方法，属于雷达的技术领域，具体包括如下步骤：产生一组准正交基带波形s

【技术实现步骤摘要】
一种同时极化测量方法


[0001]本申请涉及雷达的领域，尤其是涉及一种同时极化测量方法。

技术介绍

[0002]同时极化测量体制只发射一个脉冲，该脉冲一般由两个(或多个)编码波形相干叠加得到，每个波形对应一种发射极化，这些编码波形之间相互正交。在接收处理中，将接收波形分别与各编码波形进行匹配接收，利用“码分多址”的方法可以分离出不同发射极化对应的回波，经进一步处理后就可以获取完整的目标极化信息。D.Giuli提出的这种同时极化测量体制主要用于目标散射矩阵的测量，其采用了两组m序列分别对应两正交发射极化，由于两发射极化受到的多普勒调制完全相同，因而列元素之间不存在相位差，也由于在一个脉冲时间内即完成了测量，因此减少了目标去相关效应的影响，这些都是同时极化测量体制的主要优势。
[0003]但是，为了实现同时极化测量，需要设计正交性较好的波形，这会导致编码的长度较长，从而使得脉宽较大或者带宽较大，限制了同时极化测量技术的应用场景。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种同时极化测量方法，解决了现有技术中的问题，在降低同时极化测量所使用信号的正交性要求的前提下，提高同时极化测量的精度。
[0005]本申请提供的一种同时极化测量方法采用如下的技术方案：
[0006]一种同时极化测量方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1，产生一组准正交基带波形s
h
(t)、s
v
(t)，并利用水平极化和垂直极化发射通道上变频到同一频率后分别从水平极化天线和垂直极化天线朝向待测量的目标辐射；
[0008]步骤2，利用水平和垂直极化天线对目标散射的信号进行接收，并设经A/D采样后的信号为y
h
＝[y
h
(1),y
h
(2),L,y
h
(L)]T
、y
v
＝[y
v
(1),y
v
(2),L,y
v
(L)]T
，L为距离门数；
[0009]步骤3，根据s
h
(t)、s
v
(t)产生相应的基带离散波形s
h
＝[s
h
(1),s
h
(2),L,s
h
(N)]T
、s
v
＝[s
v
(1),s
v
(2),L,s
v
(N)]T
，N为脉宽内采样点数；
[0010]步骤4，利用迭代自适应算法和s
h
、s
v
，对两个极化接收通道接收到的信号y
h
、y
v
分别进行迭代自适应处理，得到x
hh
＝[x
hh
(1),x
hh
(2),L,x
hh
(L)]T
、x
hv
＝[x
hv
(1),x
hv
(2),L,x
hv
(L)]T
、x
vh
＝[x
vh
(1),x
vh
(2),L,x
vh
(L)]T
、x
vv
＝[x
vv
(1),x
vv
(2),L,x
vv
(L)]T
；
[0011]步骤5，利用x
hh
、x
hv
、x
vh
、x
vv
，检测目标并对目标的极化散射矩阵进行估计，利用估计结果对目标的类型进行判别。
[0012]可选的，所述步骤3包括：
[0013]根据回波信号采样率f
s
计算基带离散波形的第n点的采样时刻n/f
s
，n＝1,L,N；
[0014]根据第n点的采样时刻n/f
s
和基带波形s
h
(t)、s
v
(t)，得到s
h
＝[s
h
(1),s
h
(2),L,s
h
(N)]T
＝[s
h
(1/f
s
),s
h
(2/f
s
),L,s
h
(N/f
s
)]T
、s
v
＝[s
v
(1),s
v
(2),L,s
v
(N)]T
＝[s
v
(1/f
s
),s
v
(2/f
s
),L,s
v
(N/f
s
)]T
。
[0015]可选的，步骤4a，利用s
h
、s
v
，n＝1,L,N，分别构造N
×
(2N
‑
1)维矩阵S
h
和S
v
如下：
[0016][0017][0018]步骤4b，利用接收信号y
h
，采用归一化匹配滤波方法对水平极化发射信号的回波分量x
hh
和垂直极化发射信号的回波分量x
hv
进行预估计，得到和
[0019]步骤4c，对于第u＝1,L,U次迭代：已知信息为第(u
‑
1)次迭代中的回波估计和对第l(N≤l≤L
‑
(N
‑
1))个距离单元，由上次迭代的各距离门回波估计各个距离门的回波功率并将其排列为对角矩阵
[0020][0021]和
[0022][0023]进而求得
[0024][0025]其中R为对角元素相等的对角阵，其对角元素值为通道噪声功率的估计值，可根据和各距离门的信号功率求平均得到；
[0026]求得第u次迭代水平极化接收通道中间段水平极化发射信号的回波分量x
hh
的估计结果为：
[0027][0028]其中y
h
[l]＝[y
h
[l],y
h
[l+1],K,y
h
[l+N
‑
1]]T
；
[0029]求得首尾两端的估计结果为
[0030][0031][0032]其中s
h,l
表示S
h
矩阵中的第l列；
[0033]求得水平极化接收通道中间段垂直发射信号的回波分量x
hv
的估计结果为
[0034][0035]首尾两端的估计结果为
[0036][0037][0038]其中s
v,l...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同时极化测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，产生一组准正交基带波形s
h
(t)、s
v
(t)，并利用水平极化和垂直极化发射通道上变频到同一频率后分别从水平极化天线和垂直极化天线朝向待测量的目标辐射；步骤2，利用水平和垂直极化天线对目标散射的信号进行接收，并设经A/D采样后的信号为y
h
＝[y
h
(1),y
h
(2),L,y
h
(L)]
T
、y
v
＝[y
v
(1),y
v
(2),L,y
v
(L)]
T
，L为距离门数；步骤3，根据s
h
(t)、s
v
(t)产生相应的基带离散波形s
h
＝[s
h
(1),s
h
(2),L,s
h
(N)]
T
、s
v
＝[s
v
(1),s
v
(2),L,s
v
(N)]
T
，N为脉宽内采样点数；步骤4，利用迭代自适应算法和s
h
、s
v
，对两个极化接收通道接收到的信号y
h
、y
v
分别进行迭代自适应处理，得到x
hh
＝[x
hh
(1),x
hh
(2),L,x
hh
(L)]
T
、x
hv
＝[x
hv
(1),x
hv
(2),L,x
hv
(L)]
T
、x
vh
＝[x
vh
(1),x
vh
(2),L,x
vh
(L)]
T
、x
vv
＝[x
vv
(1),x
vv
(2),L,x
vv
(L)]
T
；步骤5，利用x
hh
、x
hv
、x
vh
、x
vv
，检测目标并对目标的极化散射矩阵进行估计，利用估计结果对目标的类型进行判别。2.根据权利要求1所述的同时极化测量方法，其特征在于，所述步骤3包括：根据回波信号采样率f
s
计算基带离散波形的第n点的采样时刻n/f
s
，n＝1,L,N；根据第n点的采样时刻n/f
s
和基带波形s
h
(t)、s
v
(t)，得到s
h
＝[s
h
(1),s
h
(2),L,s
h
(N)]
T
＝[s
h
(1/f
s
),s
h
(2/f
s
),L,s
h
(N/f
s
)]
T
、s
v
＝[s
v
(1),s
v
(2),L,s
v
(N)]
T
＝[s
v
(1/f
s
),s
v
(2/f
s
),L,s
v
(N/f
s
)]
T
。3.根据权利要求1所述的同时极化测量方法，其特征在于，所述步骤4具体为：步骤4a，利用s
h
、s
v
，n＝1,L,N，分别构造N
×
(2N
‑
1)维矩阵S
h
和S
v
如下：如下：步骤4b，利用接收信号y
h
，采用归一化匹配滤波方法对水平极化发射信号的回波分量x
hh
和垂直极化发射信号的回波分量x
hv
进行预估计，得到和步骤4c，对于第u＝1,L,U次迭代：已知信息为第(u
‑
1)次迭代中的回波估计和对第l(N≤l≤L
‑
(N
‑
1))个距离单元，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道明，邓晓波，顾新杨，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：