[发明专利]一种PD雷达中的双波形相位编码自适应杂波对消方法

摘要

本发明涉及雷达抗无源干扰领域，特涉及一种PD雷达中的双波形相位编码自适应杂波对消方法。本发明通过将雷达发射的固定线性调频信号改为相邻PRI交替发射正负调频斜率的线性调频信号，同时加以慢拍的相位伪随机编码，在接收的信号处理中利用快拍和慢拍的两维匹配滤波，同时加以信号子空间维度的滤波，使得近程杂波得以被滤除，远程的目标被保留，从而达到目标检测的目的。

主权项

一种PD雷达中的双波形相位编码自适应杂波对消方法，顺序包括发射波形产生步骤、近程回波匹配滤波步骤、信号子空间滤波步骤和远程回波匹配滤波步骤，其特征在于：所述的发射波形产生步骤包括：1.1构造基带正负调频斜率的线性调频信号子步骤：系统发射的基带LFM信号为±LFM，并在相邻的PRI内交替输出；1.2慢拍伪随机初相调制子步骤：将步骤1.1输出的±LFM信号在每个PRI内乘以一个随机初相φ(τ)，使得不同PRI的基带LFM信号初相都不同，再将该信号变频放大发射；所述的近程回波匹配滤波步骤，使用快拍匹配脉压技术和慢拍相位补偿技术进行距离多普勒处理，包括下述子步骤：2.1DBF子步骤：将步骤1.2产生的回波信号，在各接收通道进行通道均衡后，使用相控阵天线的DBF技术得到所需波束指向的基带信号，分别形成主回波S1z(τ)，辅助回波S1f(τ)；2.2快拍匹配脉压子步骤：将步骤2.1中获得的信号S1z(τ)和S1f(τ)按照近程回波对应PRI的顺序使用不同斜率的LFM参考信号进行脉压，同时进行±LFM信号的初相补偿，得到脉压后的主回波序列和辅助回波序列2.3慢拍相位补偿子步骤：将步骤2.2中的和按照对应的近程PRI发射序列，乘以所调制的伪随机初相序列的共轭值conj(φ1(τ))，得慢拍相位补偿后的主回波序列S′1z(τ)和辅助回波序列S′1f(τ)；2.4距离多普勒维度变换子步骤：将步骤2.3中的S′1z(τ)和S′1f(τ)逐距离单元进行FFT，得到主回波的距离多普勒平面S″1z和辅助回波的距离多普勒平面S″1f；2.5近程恒虚警检测子步骤：将步骤2.4中的S″1z进行CFAR，获得近程动目标的距离和速度；所述的信号子空间滤波，使用辅助回波的距离多普勒域张成一个信号子空间，利用正交投影技术完成主回波的近程杂波自适应对消，包括下述子步骤：3.1构建正交投影算子子步骤：将步骤2.4中的辅助回波的距离多普勒平面S″1f构建信号子空间，并计算其正交投影算子P⊥；3.2主回波杂波对消子步骤：将步骤2.4中得到的主回波的距离多普勒平面S″1z投影到步骤3.1中的正交投影算子P⊥，得到滤除杂波后主回波的距离多普勒平面S″′1z；所述的远程回波匹配滤波步骤，将杂波对消后的信号变换回距离慢拍域，在慢拍进行相邻伪随机相位编码的补偿，进行和远程回波时序相关的逆脉压，变换至远程的距离多普勒平面进行信号检测，包括下述子步骤：4.1距离慢拍域变换子步骤：将步骤3.2产生的主回波距离多普勒平面S″′1z，在其多普勒维度进行IFFT，得到主回波的距离慢拍域S12(τ)；4.2相邻伪随机相位编码补偿子步骤：将步骤4.1中获得的信号S12(τ)在其慢拍维度，补偿远程与近程的伪随机相位码差Δφ21(τ)，同时对相邻信号进行二次初相Δη的补偿，得到信号矩阵S′12(τ)；4.3远程回波逆脉压子步骤：将步骤4.2中的S′12(τ)应用步骤2.2中的参考函数，在每一个PRI回波序列上进行逆脉压操作，再选择其对应的远程PRI快拍LFM参考信号，进行二次脉压，得到远程回波序列S'2(τ)；4.4距离多普勒维度变换子步骤：将步骤4.3中的S'2(τ)逐距离单元进行FFT，得到主回波的远程距离多普勒平面S″2；4.5远程恒虚警检测子步骤：将步骤4.4中的S″2进行CFAR，获得远程动目标的距离和速度。