[发明专利]连续脉冲雷达信号时频域循环编码和恢复方法

说明书

本公开提供了一种连续脉冲雷达信号时频域循环编码和恢复方法，其中，信号时频域循环编码包括：根据连续脉冲雷达系统要求设定发射信号的子带数目和子带带宽；设定发射子脉冲组的时宽；对发射子脉冲序列进行分组，得到发射子脉冲分组数据和子组的基本编码；进行子脉冲序列的时域循环编码，获得连续脉冲雷达发射信号编码；信号恢复的方法包括：列出各个接收窗口的回波表达式；求解回波表达式方程组，得到各子带单脉冲信号在每一个接收窗口的回波信号；对各子带单脉冲信号回波信号归一化处理；对各子带回波的宽带合成，得到完整带宽脉冲回波信号。本公开能够恢复完整的回波信号，信号的恢复过程简单，降低了对ADC及DAC的要求及系统设计的难度。

技术领域

本公开涉及雷达波形设计领域，尤其涉及一种连续脉冲雷达信号时频域循环编码和恢复方法。

背景技术

轻小型化是合成孔径雷达(Synthesis Aperture Radar-SAR)的一个重要发展方向。轻小型化研究的重点为：如何保证雷达性能的前提下缩小雷达的重量、尺寸和功耗。调频连续波合成孔径雷达是应用于高度计的调频连续波与合成孔径雷达相结合的结果，其去斜接收体制和超大脉宽机制极大地降低了对系统数字处理部分和发射机的要求，从而实现系统的小型化。但是由于其要求采用两个天线(一个天线用于发射，另外一个天线用于接收)的隔离度难以做高，所以限制了调频连续波合成孔径雷达的作用距离，调频连续波合成孔径雷达主要应用于近距窄测绘带的场合。

连续脉冲雷达是一种新体制合成孔径雷达，它结合了脉冲合成孔径雷达和调频连续波雷达的优点，按照预定脉冲编码方式发射一组连续脉冲信号，在脉冲间隔接收回波，然后通过信号处理的方式合成单脉冲回波。采用这种工作方式，解决了调频连续波雷达收发隔离度难以提高的问题，同时发射的多个脉冲回波经过恢复处理得到的单脉冲回波等效于提高发射信号的峰值功率或者平均功率，直接提高了雷达的作用距离。连续脉冲雷达的关键技术是连续脉冲的编码方法。该编码方法的基本设计准则为：能够从连续脉冲回波信号中恢复整个原始脉冲信号的回波。依次在满足此条件的基础上，需要提供一种信号编码方式，能够保证恢复出来的各个窗口的信号性噪比基本一致。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种应用于连续脉冲雷达的发射信号时频域循环编码方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种连续脉冲雷达信号时频域循环编码和恢复方法，其中，信号时频域循环编码包括以下步骤：

S1：根据连续脉冲雷达系统要求设定发射信号的子带数目和子带带宽；

S2：根据连续脉冲雷达系统要求设定发射子脉冲组的时宽；

S3：根据时宽和子带数目对发射子脉冲序列进行分组，得到发射子脉冲分组数据和子组的基本编码；

S4：根据分组数据，进行子脉冲序列的时域循环编码，获得连续脉冲雷达发射信号编码；

信号恢复的方法包括以下步骤：

S1’：列出各个接收窗口的回波表达式；

S2’：求解回波表达式方程组，得到各子带单脉冲信号在每一个接收窗口的回波信号；

S3’：归一化处理，得到经过均衡处理后的各子带单脉冲信号回波信号；

S4’：各子带回波的宽带合成，得到完整带宽脉冲回波信号。

在本公开一些实施例中，所述连续脉冲雷达系统要求包括：距离向分辨率、最远作用距离、ADC的采样率、DAC的转换率等。

在本公开一些实施例中，所述设定发射信号子带数目和子带带宽的步骤为：