【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及旁瓣脉冲压缩，尤其是涉及超低旁瓣脉冲压缩波形及匹配滤波器的方法、系统及介质。
技术介绍
1、为了解决传统单频脉冲雷达面临的作用距离和空间分辨力之间的矛盾，脉冲压缩被提出。为了实现压缩，在接收机上设置一个与发射信号“共轭匹配”的压缩网络。当信号通过匹配滤波器时，信号越强的频率点，滤波器的放大倍数也越大；信号越弱的频率点，滤波器的放大倍数也越小，从而使信号在时域更集中。脉冲压缩技术大致可分为线性调频(lfm)、相位编码、非线性调频信号。其中lfm信号易于通过硬件或各种技术产生，但是进行匹配滤波后主旁瓣比高达13.2db，在检测多个目标时，强目标的回波旁瓣可能会把弱小信号覆盖，导致弱小信号的检测受到影响。在某些测量天气的雷达系统中，由于地面能反射高达-55db的杂波，为了测量降水量的多少，就必须使归一化的旁瓣电平达到-60db以下。
2、虽然线性调频和相位编码信号易于通过硬件或各种技术产生，但通过加窗或者一些其他处理也只能略微抑制其脉冲压缩后的旁瓣，并且不可避免的带来了信噪比的损失。非线性调频信号虽然难以生成，且没有固定表达式，但其优点在于不用做加窗处理脉冲压缩后也能有很低的旁瓣。传统的加窗处理能改善主旁瓣比，但是峰值损失偏大；用连续非线性调频函数设计信号，虽然性能较好，但是不可避免的带来了一定信噪比损失和主瓣展宽。
技术实现思路
1、本专利技术提供超低旁瓣脉冲压缩波形及匹配滤波器的方法、系统及介质，解决了脉冲压缩后旁瓣过高影响距离分辨力的问题。
2
3、s1.获取带宽b和脉冲宽度t；
4、s2.将带宽b和脉冲宽度t代入线性函数和正切函数后，进行组合得到非线性调频信号的相位函数的导数φ′(t)；
5、
6、其中，α、γ为可调参数；π为圆周率；t表示时间；
7、s3.获取功率谱密度和信号相位的函数振幅窗a(t)，并将相位函数的导数φ′(t)代入得到：
8、
9、exp{·}表示以自然常e为底的指数函数；
10、s4.获取线性因子β，并引入到相位函数的导数φ′(t)，使相位函数的导数变为φm′(t)：
11、φm′(t)＝βφ′(t)；
12、s5.将φ′(t)离散化为序列φ′(n)，并通过数值计算的方法求得离散相位序列φm(n)；
13、
14、∑表示求和；
15、s6.将振幅窗a(t)离散化为a(n)，并联合离散相位序列φm(n)得出所求信号s(n)；
16、s(n)＝a(n)exp[jφm(n)]；
17、s7.对s(n)做脉冲压缩，得到结果y(n)；对s(n)进行共轭转置然后反转得到匹配滤波器h(n)；
18、y(n)＝s(n)*h(n)；
19、
20、其中，*表示卷积，表示共轭；
21、s8.遍历参数α、γ、β，搜索出y(n)具有主旁瓣比低于80db对应的参数α、γ、β，以更新y(n)；
22、s9.发射信号s(n)时，将幅度调制a(n)取消，即将信号s(n)改为并将匹配滤波器h(n)改为
23、
24、
25、其中，表示作傅里叶逆变换，y(ω)、分别为y(n)、的傅里叶变换；
26、使用作为发射波形，并使用作为匹配滤波器。
27、本说明书的一些实施例中，s2中的线性函数为：
28、本说明书的一些实施例中，s2中的正切函数为：
29、本说明书的第二方面公开了超低旁瓣脉冲压缩波形及匹配滤波器的系统，包括：
30、第一获取模块，用于获取带宽b和脉冲宽度t；
31、组合模块，用于将带宽b和脉冲宽度t代入线性函数和正切函数后，进行组合得到非线性调频信号的相位函数的导数φ′(t)；
32、
33、第二获取模块，用于获取功率谱密度和信号相位的函数振幅窗a(t)，并将相位函数的导数φ′(t)代入得到：
34、
35、第三获取模块，用于获取线性因子β，并引入到相位函数的导数φ′(t)，使相位函数的导数变为φm′(t)：
36、φm′(t)＝βφ′(t)；
37、第一离散模块，用于将φ′(t)离散化为序列φ′(n)，并通过数值计算的方法求得离散相位序列φm(n)；
38、
39、第二离散模块，用于将振幅窗a(t)离散化为a(n)，并联合离散相位序列φm(n)得出所求信号s(n)；
40、s(n)＝a(n)exp[jφm(n)]；
41、脉冲压缩与共轭模块，用于对s(n)做脉冲压缩，得到结果y(n)；对s(n)进行共轭转置然后反转得到匹配滤波器h(n)；
42、y(n)＝s(n)*h(n)；
43、
44、其中，*表示卷积，表示共轭；
45、遍历模块，用于遍历参数α、γ、β，搜索出y(n)具有主旁瓣比低于80db对应的参数α、γ、β，以更新y(n)；
46、发射与匹配模块，用于发射信号s(n)时，将幅度调制a(n)取消，即将信号s(n)改为并将匹配滤波器h(n)改为
47、
48、
49、其中，表示作傅里叶逆变换，y(ω)、分别为y(n)、的傅里叶变换；
50、使用作为发射波形，并使用作为匹配滤波器。
51、本说明书的第三方面公开了计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取所述计算机指令时，所述计算机执行如上述中任意一项所述的超低旁瓣脉冲压缩波形及匹配滤波器的方法。
52、本说明书实施例至少可以实现以下有益效果：
53、通过本专利技术可以得到一种既能拥有很低的主旁瓣比，又对脉冲宽度和信号损失影响不大的信号；引入线性因子β来平衡所设计波形带来的带宽扩展，减小信号展宽的影响，解决了脉冲压缩后旁瓣过高影响距离分辨力的问题。
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1.超低旁瓣脉冲压缩波形及匹配滤波器的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超低旁瓣脉冲压缩波形及匹配滤波器的方法，其特征在于，S2中的线性函数为：
3.根据权利要求1所述的超低旁瓣脉冲压缩波形及匹配滤波器的方法，其特征在于，S2中的正切函数为：
4.超低旁瓣脉冲压缩波形及匹配滤波器的系统，其特征在于，包括：
5.计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取所述计算机指令时，所述计算机执行如权利要求1～3中任意一项所述的超低旁瓣脉冲压缩波形及匹配滤波器的方法。
【技术特征摘要】
1.超低旁瓣脉冲压缩波形及匹配滤波器的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超低旁瓣脉冲压缩波形及匹配滤波器的方法，其特征在于，s2中的线性函数为：
3.根据权利要求1所述的超低旁瓣脉冲压缩波形及匹配滤波器的方法，其特征在于，s2中的正切函...
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