[发明专利]一种相位抖动DDMA波形的构建方法

说明书

本发明公开了一种相位抖动DDMA波形的构建方法，包括：根据发射阵元数和脉冲重复频率，计算发射阵元的相位抖动DDMA波形的多普勒频率；根据任一接收阵元接收的信号以及计算的多普勒频率，利用目标混叠公式，计算该接收阵元的相位抖动DDMA波形的多普勒域信号分量；该多普勒域信号分量至少包括发射阵元上的杂波信号在各个正交慢时间通道上的频率和相位；根据所计算的频率和相位，构建杂波信号的强度累积表达式；对强度累积表达式在[0,2π]的角度区间上进行搜索，得到最小强度的杂波对应的最优初始相位集合。本发明可以使DDMA信号适用于机载慢时间MIMO雷达上，从而减少DDMA信号容易引起的多普勒模糊所导致的目标检测的盲速问题。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，具体涉及一种相位抖动DDMA波形的构建方法。

背景技术

MIMO(Multiple Input Multiple Output，多输入多输出)雷达是一种备受瞩目的全新体制，MIMO雷达的概念是在2004年由美国麻省理工学院林肯实验室的Fishler提出的，它成功借鉴了现代通信领域的多输入多输出技术，是传统相控阵雷达的进一步发展。理论研究表明：相比于传统相控阵雷达，机载MIMO雷达可以改善杂波抑制、低速目标检测、强杂波背景中检测弱目标等诸多方面的性能。

慢时间MIMO是一种通过脉冲到脉冲相位编码，从而在接收端经过多普勒处理后实现波形正交的特殊机制，该机制下，不同阵元的波形在整个相干积累时间内是正交的，单个脉冲间是相干的。其中，DDMA(Doppler Division Multiple Access，多普勒频分多址)信号在发射信号间保留了一定的相关性，带宽效率高，可以利用各通道间的杂波相关性进行杂波相消，从而提高最小可检测速度等性能，非常适合应用到慢时间MIMO雷达中。此外，在硬件方面，每个发射机仅需通过一个移相器来生成DDMA波形，且接收时不需要修改脉冲压缩之前的接收机硬件。因此，将DDMA波形在机载MIMO雷达上使用，将有极大的可能会改善机载雷达的低速目标的检测性能、分辨能力和参数估计能力。

然而，在决定不模糊距离的脉冲重复频率不变的前提下，DDMA信号的多普勒不模糊区间更小；如果目标速度过大，一个发射阵元的目标回波就可能被误认为是另外一个发射阵元的低速目标回波，也有可能和另外的这个发射阵元的主瓣杂波具有相同的多普勒频率导致目标不能检测的盲速问题。因此，如何使DDMA信号适用于机载慢时间MIMO雷达上，从而减少DDMA信号容易引起的多普勒模糊所导致的目标检测的盲速问题，现有技术中尚未有较佳的解决方案。

发明内容

为了使DDMA信号适用于机载慢时间MIMO雷达上，从而减少DDMA信号容易引起的多普勒模糊所导致的目标检测的盲速问题，本发明提供了一种相位抖动DDMA波形的构建方法。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种相位抖动DDMA波形的构建方法，包括：

获取机载MIMO雷达的发射阵元数M以及脉冲重复频率f_r，并根据所述发射阵元数M和所述脉冲重复频率f_r，计算每个发射阵元的相位抖动DDMA波形的多普勒频率α_m，m∈[1，M]，M≥2；

根据任一接收阵元接收的信号以及M个所述发射阵元的相位抖动DDMA波形的多普勒频率α_m，利用预设的相位抖动DDMA波形的目标混叠公式，计算该接收阵元的相位抖动DDMA波形的多普勒域信号分量；所述多普勒域信号分量至少包括：每个所述发射阵元上的杂波信号在各个正交慢时间通道上的频率和相位；

根据所计算的所述频率和相位，构建M个所述发射阵元上的杂波信号的强度累积表达式；

对所述强度累积表达式在[0,2π]的角度区间上进行搜索，得到最小强度的杂波对应的最优初始相位集合，所述最优初始相位集合包括M个最优初始相位；