[发明专利]一种基于单重复频率脉冲雷达的解距离模糊和距离遮挡的方法

说明书

本发明公开了一种基于单重复频率脉冲雷达的解距离模糊和距离遮挡的方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：对原始发射信号进行调制，添加一组相位旋转因子，构造新的发射信号；步骤二：获得回波信号后，构造一组旋转因子对回波信号进行预解调，得到一组信号；步骤三：对预解调后的信号进行脉冲压缩或其他距离处理；步骤四：构造一组中心频率不同的滤波器对距离处理结果进行滤波，这一组滤波器的输出就是不同距离范围的目标回波信号处理结果。本发明用单重复频率的脉冲信号经过旋转因子的调制来解决距离模糊和距离遮挡的问题，对于采用不同调制方式不同参数的单脉冲重复频率信号的雷达都适用，能够简单有效的同时解决距离模糊和距离遮挡问题。

技术领域

本发明属于雷达信号设计和目标探测技术领域，涉及一种雷达目标探测的距离模糊问题和距离遮挡问题的解决方法。

背景技术

脉冲雷达测距存在两个问题，一是发射信号的周期重复导致距离模糊问题，即当目标距离超过最大无模糊距离时，其回波出现在非本周期内，使得所测距离不是真实距离；二是由于收发共置导致的距离遮挡问题，即雷达发射电磁波时无法接收回波，从而无法探测这一时间的回波对应的目标。

距离模糊常用的解决方法是使用多脉冲重复频率的发射信号来探测目标，并用中国余数定理、同余数表和一维集等方法来求解目标真实距离，该方法运算量比较大；还有一种方法是通过改变脉冲间的宽度和相位来扩展最大无模糊范围，这种方法多用于气象雷达中[参考文献M.SACHIDANANDA，D.S.ZRNIC，Unambiguous Range Extension by OverlayResolution in Staggered PRT Technique， JOURNAL OF ATMOSPHERIC AND OCEANICTECHNOLOGY， 2003，Vol.20，pp673-684]。关于距离遮挡的问题，普遍的做法是减少发射脉冲的占空比，但是这样就会导致发射功率下降，雷达探测性能下降。NADAV LEVANON提出的用高脉冲重复频率的脉间二相编码可以同时解决这两个问题，但是该方法使用的是窄脉冲，其单个脉冲周期的发射功率低，对探测性能有一定的影响，并且其使用的相位编码信号的性能容易受到多普勒频移的影响[参考文献NADAV LEVANON，Mitigating RangeAmbiguity in High PRF Radar using Inter-Pulse Binary Coding，IEEE TRANSACTIONSON AES，2009， Vol.45，No.2，pp687-697]。上述的方法都需要对不同的信号不同的参数进行复杂的设计和计算，或者需要寻找合适的编码，寻找一种适用于不同信号的解决方法仍然有一定的难度。

发明内容

针对雷达在探测目标时存在距离模糊和距离遮挡的问题，本发明提供了一种基于单重复频率脉冲雷达的解距离模糊和距离遮挡的方法，该方法不需要雷达发射多重复频率的脉冲，并且对于采用不同调制方式不同参数的单脉冲重复频率信号的雷达都适用，能够有效的同时解决距离模糊和距离遮挡问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于单重复频率脉冲雷达的解距离模糊和距离遮挡的方法，包括如下步骤：

步骤一：对原始发射信号进行调制，添加一组相位旋转因子，构造新的发射信号。本步骤中，根据以下方法产生新的可以进行解距离模糊和距离遮挡的发射信号e(t)：

设原始发射信号s(t)的脉冲宽度为T_r，脉冲周期为T_p，脉冲积累周期为T，一个脉冲积累周期有N个脉冲s_i(t),i＝0,1,…,N-1，i表示一个脉冲积累周期中的第i个脉冲，则原始发射信号可表示为t始终表示时间。