[其他]与频率捷变兼容的动目标检测系统

说明书

一种用于全相参雷达频率捷变和动目标检测相兼容的信号处理方案。

如何提高雷达系统的抗干扰能力，是人们长期以来一直在研究的一个问题。通常的干扰可以分为两大类，即所谓的消极干扰（地物、云雨、箔条等）和积极干扰（人为干扰）。目前对付消极干扰一般是采用动目标显示（MTI）或动目标检测（MTD）系统，而对付积极干扰则主要采用频率捷变系统。这两种技术目前都已比较成熟了，但要把它们结合起来，使一部雷达同时具备对抗积极干扰和消极干扰的能力，仍然是一个正在探讨中的问题。原因是两种系统之间存在着一些矛盾，在固定发射频率的动目标显示系统中，是利用相邻回波相位的相参性来进行杂波滤波和动目标显示的，但在频率捷变系统中，相邻发射脉冲的载频是在随机变化的，使得回波的相位相参性遭到破坏，这时再采用一般的动目标显示系统就不行了。为了解决这一问题，人们提出了许多想法，同时也出现了一些相应的系统，例如成组捷变动目标显示系统和脉间捷变动目标显示系统。但是，目前已有的与捷变频兼容的动目标显示系统，都是基于利用相同发射频率的回波进行处理，因此可利用的回波信息就少了很多，而且多数是采用简单的对消系统，只能对付地物杂波，改善因子低，影响了系统的性能指标。欧州专利EP0044285A号中，提出了在几个频道上随机选择发射频率的方法，但接收信号则是经多路转换器后仍按各频道顺序地进行处理，这也只是利用了某一个频道的回波信息。虽然它也可以对付活动杂波，但在每个频道的脉冲数比较少的情况下，这种处理方法的频域旁瓣很高，以致无法正确检测信号。

本发明的目的就是要在脉间频率捷变的同时，对波束内所有脉冲进行相参处理。发明的得以实现，可解决雷达系统在对抗积极干扰的同时抑制消极干扰的问题，而且还能测定运动目标的径向速度，提高了雷达系统对各种环境的适应能力，以满足战时需要。

本发明采用了多个多卜勒（Doppler）处理器，对各频道的信号并行地处理，然后对各频道的输出经过多卜勒（Doppler）频率校正后，用非线性处理方法把这些信息重新组合起来，达到了对所有回波进行相参处理的效果。

附图是本发明系统的方框图，它适用于发射频率在K个点频上随机跳变的全相参频率捷变雷达。附图中，视频（零中频）回波1经分路器2后，按照发射载频的不同分成K路，存在缓存器3中，这样分路后，每一路的回波对应于同一发射频率，是相参信号，但发射信号频率是随机跳变的，所以每一个频道的回波序列是一个不等间隔采样序列，而且采样时刻（模式）是已知的。分路后各路同时进行杂波滤波和多卜勒（Doppler）分路处理。白化滤波器4、修正滤波器5和匹配滤波器组6构成了非白噪声下信号的最佳检测器。根据杂波模型11、采样模式13及发射频率f₁…f_k，可由系数产生器12产生出各滤波器的加权系数。7是由一组乘法器构成的非线性变换器，它把各频道相应的匹配滤波器的输出相乘。在设计匹配滤波器组6时，要按载频f₁…f_k之间的频差来对系数进行修正，保证同一径向速度V_r的目标，在各频道中都落入同一序号的滤波器中。经过频率修正后的输出，才能在非线性变换器7中对应相乘。非线性变换器7的输出在比较器组8中选大，然后在恒虚警检测器9中与自适应门限比较，判决有无信号，并可根据最大值出现在匹配滤波器的哪一个中来决定目标的径向速度V_r。10为输出信号。

本发明的最大优点是利用了波束内所有回波的信息，有效地压低了频域旁瓣，使得在脉间捷变的同时，准确测定运动目标的径向速度成为可能。另外由于本发明中采用了非线性处理方法，它可以达到比线性处理更高的目标速度分辩率。

附图：与频率捷变兼容的动目标检测系统框图

1、视频（零中频）回波信号

2、分路器

3、缓存器

4、白化滤波器

5、修正滤波器

6、匹配滤波器组

7、非线性变换器

8、比较器组

9、恒虚警检测器

10、输出信号

11、杂波模型

12、滤波器系数产生器

13、采样模式