[发明专利]基于频域匹配滤波的脉冲压缩雷达密集目标模拟方法

说明书

本发明属于雷达仿真测试设备雷达目标回波模拟领域，具体涉及基于频域匹配滤波的脉冲压缩雷达密集目标模拟方法。本发明通过密集目标实时模拟方法可以花费较少的设备逻辑资源，灵活的产生标准多目标信号，以测试雷达的多目标检测分辨精度；可模拟产生基于密集目标的成片杂波目标信号，以检测雷达信号处理的抗杂波检测能力；可模拟产生基于密集目标的灵巧噪声干扰信号，以检测雷达信号处理的抗灵巧噪声干扰能力。

技术领域

本发明属于雷达仿真测试设备雷达目标回波模拟领域，具体涉及基于频域匹配滤波的脉冲压缩雷达密集目标模拟方法。

背景技术

随着现代雷达技术日新月异的发展，雷达波形设计越来越复杂，多采用种捷变频、非线性调频、相位编码、大带宽等多种技术设计波形，获得更好的目标搜索、跟踪及抗干扰、反隐身性能。随之带来的雷达系统设计、研制、调试、检测难度也越来越大。如果仅靠外场试验的方式，在满足现代战争复杂的电子对抗环境要求下，需要耗费巨大的人力物力及时间。现代雷达系统仿真模拟技术的发展，正好可以解决此问题，雷达目标回波信号模拟系统在雷达研制、性能评估，以及日常功能检测和操作人员的培训领域得到了广泛应用。

传统的雷达目标回波模拟技术多采用基于声表面波或光纤等模拟延时转发方式，但存在带宽、目标模拟精度、信号质量等多方面的问题。现在，主要采用基于数字射频存储技术(DRFM)的延时转发方式和基于DDS技术的直接频率合成注入方式。现有的延时转发方式是指通过微波接收通道、射频采样存储等技术将雷达激励存储下来，延迟一段时间后读出，则得到一定延迟的目标回波信号，再通过微波发射通道向雷达天线阵面辐射，从而实现雷达目标回波模拟。此方法模拟目标的真实程度受制并依赖于射频接收通道，且目标信号特性可控性不强，当接收信号干扰较多时，模拟目标信号作用受限，并不能满足雷达试验、研制时作为标准测试信号的需求。基于现有DDS技术的注入方式是指系统根据雷达所提供的时序及波形参数利用DDS技术直接产生中频目标模拟信号，再经过延时、叠加产生单个或多个脉冲，最后上变频至射频段辐射输出，从而实现雷达目标回波模拟。此方法模拟目标信号特征可控性强，但实现方法复杂，消耗FPGA逻辑资源多。且由于脉冲压缩雷达特性，当实现多目标模拟时直接产生的调频脉冲信号经过脉冲压缩后目标过于稀疏，仅单纯的延时叠加无法模拟真实情况中密集多目标距离较近或成片杂波目标的情况。

因此，研究一种方法能够更加真实、精确可控地模拟脉冲压缩雷达密集目标回波的应用是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于频域匹配滤波的脉冲压缩雷达密集目标模拟方法，以实现目标特性可控的密集目标实时模拟功能。本发明通过密集目标实时模拟方法可以花费较少的设备逻辑资源，灵活的产生标准多目标信号，以测试雷达的多目标检测分辨精度；可模拟产生基于密集目标的成片杂波目标信号，以检测雷达信号处理的抗杂波检测能力；可模拟产生基于密集目标的灵巧噪声干扰信号，以检测雷达信号处理的抗灵巧噪声干扰能力。

本发明的技术方案是：一种基于频域匹配滤波的脉冲压缩雷达密集目标模拟方法，其特征在于：包括步骤如下，

步骤一、产生标准目标模拟脉冲信号、成片杂波目标脉冲信号或灵巧噪声干扰脉冲信号步骤，并将三组信号合成一组、或将其两组组合、或只用单组模拟脉冲信号输入步骤二；

步骤二、将步骤一输入的信号变为加入多普勒频率调制及雷达设计波形S(t)所调制的零中频调频信号；所述步骤二的具体步骤是：首先将由多普勒频率所引起的幅度起伏调制到目标模拟脉冲信号上；然后对距离和多普勒频率调制后的脉冲信号进行频域匹配滤波逆脉冲压缩处理实现雷达波形调制，即将距离和频率调制后的脉冲信号X(t)转换为频域X(ω)，再通过雷达逆脉冲压缩频域滤波器S(ω)匹配滤波，变换成雷达发射原始调频信号的目标反射回波的零中频调频信号y(t)＝IFFT(X(ω)*S^*(ω))；

步骤三，对零中频调频信号进行上变频处理产生射频目标模拟信号。