[发明专利]一种正交非线性调频信号生成方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种正交非线性调频信号生成方法及装置，该方法包括：基于分段线性函数，构建非线性调频NLFM信号的时域函数；根据时域函数、以及NLFM信号的自相关性能和互相关性能，确定第一信号优化模型和第二信号优化模型，第一信号优化模型为窄主瓣宽度、低旁瓣高度的优化模型，第二信号优化模型为窄主瓣宽度、低旁瓣高度以及低互相关的优化模型；获取初始NLFM信号；利用增广拉格朗日遗传算法、第一信号优化模型和时域函数，对初始NLFM信号进行优化，得到第一最优正交NLFM信号；利用增广拉格朗日遗传算法、第一最优正交NLFM信号、第二信号优化模型和时域函数，对初始NLFM信号进行优化，得到第二最优正交NLFM信号。

技术领域

本发明涉及雷达发射信号设计及优化技术，尤其涉及一种正交非线性调频(Non-linear frequency modulation，NLFM)信号生成方法及装置。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)的应用越来越广泛，SAR通过向目标场景发送连续的无线电脉冲，然后接收并处理每个脉冲的回波信号，获得大面积高分辨率雷达图像，但是雷达图像的方位模糊与距离模糊是一对相互制约的技术指标，很难同时兼顾，因此，星载SAR在使用时，为了在不增加方位模糊的情况下抑制距离模糊，一般采用交替发射正交信号的方式，相较于其他信号是降低了目标图像的模糊程度，但是传统的正交信号(例如，正负调频信号)的互相关能量只是被打散到整个时域，当星载SAR的目标图像是分布式图像时，互相关能量会被积累起来，也就是说导致距离模糊的互相关能量并没有降低，这些问题都会影响星载SAR获得模糊程度低的目标图像；而目前的正交信号设计方法主要是针对NLFM信号的自相关性能进行优化，生成自相关性能好的信号，都没有关注信号的正交性能，综上所述，如何在保证自相关性能的前提下，设计出属于同频带且正交性能好的信号是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种正交非线性调频信号生成方法及装置，旨在实现保证两个属于同频带的信号中每个信号的自相关性能的前提下，提高这两个信号的互相关性能，即提高这两个信号的正交性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种正交非线性调频信号生成方法，所述方法包括：

基于分段线性函数，构建NLFM信号的时域函数；

根据所述时域函数、以及所述NLFM信号的自相关性能和互相关性能，确定第一信号优化模型和第二信号优化模型，所述第一信号优化模型为窄主瓣宽度、低旁瓣高度的优化模型，所述第二信号优化模型为窄主瓣宽度、低旁瓣高度以及低互相关的优化模型；

获取初始NLFM信号；

利用增广拉格朗日遗传算法、所述第一信号优化模型和所述时域函数，对所述初始NLFM信号进行优化，得到第一最优正交NLFM信号；

利用所述增广拉格朗日遗传算法、所述第一最优正交NLFM信号、所述第二信号优化模型和所述时域函数，对所述初始NLFM信号进行优化，得到第二最优正交NLFM信号。

在上述方案中，所述基于分段线性函数，构建非线性调频NLFM信号的时域函数，包括：

基于所述分段线性函数对所述NLFM信号对应的时频信息进行函数表示，得到所述NLFM信号的时频函数；

根据所述时频函数和所述NLFM信号对应的幅度，构建所述时域函数。

在上述方案中，所述基于所述分段线性函数对所述NLFM信号对应的时频信息进行函数表示，得到所述NLFM信号的时频函数；根据所述时频函数和所述NLFM信号对应的幅度，构建所述时域函数，包括：