[发明专利]一种基于认知雷达抗多跳杂波干扰波形设计方法

说明书

一种基于认知雷达抗多跳杂波干扰波形设计方法，本发明涉及抗多跳杂波干扰波形设计方法。本发明的目的是为了解决现有方法实现了多跳杂波与一定范围内目标的分离，但同时牺牲了部分多普勒检测区间，区间大小取决于多跳杂波扩展宽度，影响目标的正常检测的缺点。过程为：一：雷达向外发射线性调频连续波信号，雷达对回波信号进行距离多普勒二维处理，得到回波信号中多跳杂波在多普勒谱上的宽度以及所处位置；二：在线性调频连续波基础上进行相位调制，得到U_T(t)；根据得到的多跳杂波的宽度求得三次相位编码系数，实现多跳杂波的压缩；三：对U_T(t)进行二次相位编码，使多跳杂波在多普勒谱上具有可控的搬移。本发明用于雷达抗杂波技术领域。

技术领域

本发明涉及抗多跳杂波干扰波形设计方法。

背景技术

多普勒处理是高频天波超视距雷达实现目标检测的关键步骤。然而，由于天波雷达传输过程中存在距离多跳现象，雷达威力覆盖范围以外的多跳杂波通过电离层与地球表面的多次反射进入到接收机中形成多普勒扩展杂波。通常目标信号回波能量远小于多跳杂波能量，因此，当目标多普勒频率与多跳杂波所处的多普勒频率相邻近时，强多跳杂波会在多普勒谱上淹没目标信号。因此，为保证天波雷达在多跳杂波干扰下对目标正常检测与跟踪，解决多跳杂波影响具有重要的理论价值和实际意义。

波形设计是对抗多跳杂波干扰的一个有效措施。20世纪末，John T.Clancy提出了一种抗折叠多跳杂波的波形设计方法，其设计了一种脉内线性调频脉间相位编码信号，可以使不同折叠次数回波的多普勒频率在信号处理之后产生不同的频移，通过参数设计使多普勒多跳杂波搬移到无目标的多普勒区间，从而实现其余区间对目标的正常检测。见[Mitigation of range folded clutter by a nonrecurrent waveform.Clancy J T,Bascom HF,Hartnett MP.Proc 1999IEEE Radar Conference.1999]。该方法实现了多跳杂波与一定范围内目标的分离，但同时牺牲了部分多普勒检测区间，区间大小取决于多跳杂波扩展宽度，这将影响目标的正常检测。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有方法实现了多跳杂波与一定范围内目标分离的同时牺牲了部分多普勒检测区间，由于区间大小取决于多跳杂波扩展宽度，从而影响目标的正常检测的缺点，而提出一种基于认知雷达抗多跳杂波干扰波形设计方法。

一种基于认知雷达抗多跳杂波干扰波形设计方法具体过程为：

步骤一：雷达向外发射线性调频连续波信号，接收机接收到回波信号，雷达对回波信号进行距离多普勒二维处理，得到回波信号中多跳杂波在多普勒谱上的宽度l以及多跳杂波在多普勒谱上所处位置f_loction；

步骤二：在步骤一的线性调频连续波基础上进行相位调制，得到脉间三次相位调制后的线性调频连续波信号波形U_T(t)；根据步骤一中得到的多跳杂波的宽度求得三次相位编码系数，实现多跳杂波的压缩；

步骤三：对步骤二得到的脉间三次相位调制后的线性调频连续波信号波形U_T(t)进行二次相位编码，使多跳杂波在多普勒谱上具有可控的搬移。

本发明的有益效果为：

本发明设计一种脉内调频脉间调相信号对多跳杂波在多普勒谱进行压缩。该方法首先通过认知雷达获取多跳杂波相关参数的先验知识。根据得到的参数设计脉间调相因子，将多跳杂波在多普勒谱上进行压缩，从而使多普勒谱上受多跳杂波污染区域大大减小。与此同时，本发明还保留了背景技术中对多跳杂波进行搬移的功能，因此可以控制多跳杂波在多普勒谱所处区域，极大提高了雷达对目标的检测性能。通过本发明的波形设计方法，可以同时满足多跳杂波压缩和在多普勒谱上进行可控搬移，实现雷达对目标的正确检测。解决现有方法实现了多跳杂波与一定范围内目标分离的同时牺牲了部分多普勒检测区间，由于区间大小取决于多跳杂波扩展宽度，从而影响目标的正常检测的缺点。