[发明专利]基于频率分集技术的连续波导航雷达频谱配对方法

说明书

本发明公开了一种基于频率分集技术的连续波导航雷达频谱配对方法，包括：交替产生两个调制信号；对两个调制信号进行上变频放大，利用频率分集技术在一个重复周期内以两个载频分时发射两个连续波调制波形；分别接收两波束回波信号，两波束回波信号分别进入独立的两个接收通道进行混频、放大，并下变频到相同的中频，分别得到上扫频差拍信号和下扫频差拍信号；对两通道信号进行时序校准；利用三角波频谱配对方法消除误差；利用去同一目标积累间隔对目标积累，实现两波束对目标的去相关。本发明仍采用了常规调频连续波体制，不增硬件设计和处理算法难度，具有工程实现容易、结构简单，成本低等优点。

技术领域

本发明属于调频连续波雷达信号波形设计领域，具体为一种基于频率分集技术的连续波导航雷达频谱配对方法。

背景技术

调频连续波雷达是一种历史悠久，简单实用的雷达工作体制。雷达发射信号的时宽通常远远大于最大作用距离所对应的目标回波时延，由目标回波与发射信号之间的相位差和频率差来检测目标的径向距离、速度等信息，具有无盲区、分辨力高、高灵敏度、低功耗等优点。

依据调频方式不同，调频连续波可分为锯齿波和三角波。锯齿波在速度和距离上存在模糊，三角波利用差拍傅立叶方式在一个周期内就可无模糊确定目标距离和速度，处理简单，易于实现，它利用发射信号的线性调频和从目标反射回来的接收信号频率的变化相关和频谱配对来进行动目标的测量，是最易于实现的测距测速连续波雷达。

连续波导航雷达的高分辨特性对小目标探测具有较强的优势、但是小目标的周围经常存在着各种背景杂波,如缓慢运动的云雨、海杂波等。小目标的雷达散射截面积(RCS)非常小，其回波强度受周围海浪杂波的影响，雷达分辨单元内，小目标回波强度与海杂波回波强度相比并不占优势，直接进行小目标检测非常困难。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种基于频率分集技术的连续波导航雷达频谱配对方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于频率分集技术的连续波导航雷达频谱配对方法，包括：

10)波形调制：交替产生两个调制信号，两个调制信号分别采用上调频和下调频设计且调频周期和斜率相同，形成仿三角波波形；

20)两波束发射：对两个调制信号进行上变频放大，利用频率分集技术在一个重复周期内以两个载频分时发射两个连续波调制波形；

30)两波束接收：分别接收两波束回波信号，两波束回波信号分别进入独立的两个接收通道进行混频、放大，并下变频到相同的中频，分别得到上扫频差拍信号和下扫频差拍信号；

40)两通道时序校准：对两通道信号进行时序校准，使两通道差拍信号对同一目标在时间上匹配；

50)频谱配对去耦合：利用三角波频谱配对方法消除误差；

60)两波束扫描间积累：利用去同一目标积累间隔对目标积累，实现两波束对目标的去相关。

优选地，交替产生两个调制信号，形成仿三角波波形

11)第一组波形从第一频率f₁向上调频，调频时宽为T，重复周期为T_r，空隙T_r-T停止发射，一个周期T_r后第一组波形暂停发射；

12)第二组波形从第二频率f₂向下调频，调频时宽为T，重复周期为T_r，空隙T_r-T停止发射，一个周期T_r返回步骤11)产生第一组发射波形。

优选地，步骤20)分时交替从两个固定差角的天线波束对外辐射两个连续波调制波形，两个连续波调制波形的两个波束指向方位相差固定角度。