【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，属于雷达目标探测信号处理领域。
技术介绍
1、外辐射源雷达是一种利用非合作信号作为机会照射源，通过相干积累实现运动目标探测和定位的双(多)基地雷达系统。它利用自身不主动发射无线电波这一特性，消除了无线电干扰带来的影响并可以有效避免敌方的侦测与破坏。与传统雷达对比，其还具有优良的低空覆盖能力、对慢速小目标探测能力强、安装部署更为灵活等优势。但是合作照射源的发射功率、波形等参数是不可控的，为保证系统的探测性能需选取合适的信号作为辐射源。数字电视信号具有信号带宽宽、发射功率大、覆盖范围广的特点，是较为理想的照射源。
2、外辐射源雷达在进行目标探测时，可以同时接收监视通道的目标回波信号与参考通道的照射源的直达波信号，并对两个通道信号进行相关处理后，提取目标的距离、速度与坐标等信息。参考通道接收到的参考信号有两个重要作用，一是用于时域对消抑制回波信号中的直达波和杂波，二是用于和回波信号做相干积累以检测目标，参考信号的质量影响干扰抑制的有效性和目标检测的可靠性。实际参考通道的信号除直达波外，还有在传输过程中发射信号受到房屋、地面等造成的多径干扰和噪声影响，这些都对参考信号提纯方法提出了新的挑战。
3、基于发射信号重构的时域参考信号提纯方法借鉴了通信中的信号解调方法，实现对参考通道干扰的抑制，且可以实现对非相干干扰的抑制。这种方法在进行采样率转换的过程中所消耗的运算资源偏大，同时在进行频偏估计和采样率偏差估计时存在误差，误差累积造成星座图发散、相位旋转等
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，将参考信号按帧数分段，采用分段滑窗步进的方法对每段信号进行频偏估计补偿和采样率偏差估计补偿，降低对偏差估计精度的要求，提高重构后信号的质量；每段重构后的参考信号先与回波进行自适应对消抑制回波中的直达波和杂波，再与对消后的回波进行脉冲压缩，将每段信号脉冲压缩后的结果积累，得到积累拼接后的回波信号，将积累拼接后的回波信号整体进行多普勒滤波以检测目标，提升自适应对消增益和目标信噪比，提高外辐射源雷达对小目标的检测精度和效率。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术公开的一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，通过利用数字电视信号帧结构特性，确定参考信号帧头模式及数据类型，并对信号按帧数分段；每段信号进行频偏估计补偿与采样率偏差估计，与本地pn序列互相关确定帧头起始位置，得到初始直达波信号序列；根据初始直达波信号序列与本地pn序列确定信道估计值，进行自适应均衡，补偿信号由于信道传输造成的损失；将每段信号上抽至基带数据采样率和预设波特率的最小公倍数进行低通滤波，再下抽到预设波特率进行解星座映射，按照数字电视信号标准对数据码流进行星座映射、成形滤波得到原始的基带发射信号作为提纯后的参考信号；每段提纯后的参考信号先与回波进行自适应对消，再与对消后的回波进行脉冲压缩，将每段信号脉冲压缩后的结果积累，得到积累拼接后的回波信号，将积累拼接后的回波信号整体进行多普勒滤波以检测目标，提升自适应对消增益和目标信噪比，提高外辐射源雷达对小目标的检测精度和效率。
4、本专利技术的一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，包括如下步骤：
5、步骤一：利用数字电视信号帧结构特性，对参考信号进行自相关，结合基带数据采样率与预设波特率的倍数关系，确定参考信号帧头模式及数据类型，并对信号按帧数进行分段。
6、步骤1.1：对参考信号r(n)进行自相关，如式(1)所示：
7、r(n)＝r(n)*r*(-n) (1)
8、结合基带数据采样率与预设波特率f的倍数关系，将三种信号的帧长li转换为基带数据采样率下的帧长l，如式(2)所示：
9、
10、式中fs为实际基带数据采样率，li为预设波特率下不同类型数字电视信号帧的帧长。比较信号自相关的结果r(n)的峰值位置与帧长l的关系，确定参考信号的帧头模式及数据类型。
11、步骤1.2：根据参考信号r(n)所对应的帧头模式和数据类型，将参考信号r(n)和回波信号e(n)进行分段，每段参考信号为x(n)、每段回波信号为y(n)，段数为m，每段信号的长度nm如式(3)所示，每段信号的步进nl如式(4)所示：
12、nm＝ni/8+1 i＝420,595,945 (3)
13、nl＝ni/8 i＝420,595,945 (4)
14、式中ni为预设波特率下不同类型数字电视信号在采集时间内的信号帧数量。
15、步骤二：对每段参考信号进行载波频偏估计补偿与采样率偏差估计，采用分段滑窗法对载波频偏分段估计并补偿，抑制偏差累积导致的解映射后的星座图旋转问题，采用分段滑窗法对采样率偏差分段估计，用于后续步骤四中进行采样率偏差分段补偿；对每段回波信号进行频偏补偿。根据步骤一所得到的参考信号数据类型，用该数据类型的本地pn序列与每段频偏补偿后的参考信号进行互相关，得到每段补偿后参考信号帧头的起始位置，以帧头为起始从而得到每段初始参考信号序列s(n)。
16、步骤2.1：使用fft的方法对每段参考信号x(n)进行载波频偏估计，对一段信号的n点fft变换如式(5)所示：
17、
18、式中x(k)为该段参考信号做n点fft的结果，根据峰值谱线对应的位置计算频率偏移值kf如式(6)所示：
19、
20、该段信号的载波频偏cfo为：
21、cfo＝kf/(fsn) (7)
22、求得每段信号的cfo，对每段参考信号x(n)、每段回波信号y(n)进行频偏补偿，补偿后的参考信号xp(n)如式(8)所示，回波信号yp(n)如式(9)所示：
23、xp(n)＝x(n)*exp(-j2π*cfo*nfs) (8)
24、yp(n)＝y(n)*exp(-j2π*cfo*nfs) (9)
25、根据式(8)(9)采用分段滑窗法对载波频偏分段估计并补偿，抑制偏差累积导致的解映射后的星座图旋转问题。
26、步骤2.2：对每段频偏补偿后的参考信号xp(n)进行采样率偏差估计。
27、以发射站的时钟频率bs为基准，采样频率的标称值为fs，实际值为fs'，第k帧对应的第k个相关峰的理论位置如式(10)所示：
28、pnn＝round(knsfs/bs) (10)
29、式中ns为一个信号帧的符号个数。所述时钟频率即指符号速率。
30、第k帧对应的相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，其特征在于：包括如下步骤，
2.如权利要求1所述的一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，其特征在于：步骤一实现方法为，
3.如权利要求2所述的一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，其特征在于：步骤二实现方法为，
4.如权利要求3所述的一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，其特征在于：步骤三实现方法为，
5.如权利要求2所述的一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，其特征在于：步骤四实现方法为，
6.如权利要求5所述的一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，其特征在于：步骤五实现方法为，
7.如权利要求2、3、4、5或6所述的一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，其特征在于：波特率选用7.56MHz。
【技术特征摘要】
1.一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，其特征在于：包括如下步骤，
2.如权利要求1所述的一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，其特征在于：步骤一实现方法为，
3.如权利要求2所述的一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，其特征在于：步骤二实现方法为，
4.如权利要求3所述的一种基于分段滑窗重构的外辐射源雷达参考信号提纯方法，其...
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