[发明专利]一种抑制雷达回波信号包络移动的补偿方法

摘要

本发明属于雷达技术领域，涉及雷达回波信号包络移动的抑制补偿方法。本发明首先构造补偿矩阵B，同时按快慢时间排列采样数据得到二维数据矩阵A，然后用预存储的权值矢量L对将A、B相乘后得到的矩阵C进行相关处理后得到矩阵D以实现脉冲压缩，然后对矩阵D的每一列数据进行慢时间积累处理后得到矩阵E，最后将矩阵E与补偿矩阵B的共轭矩阵B*相乘，得到最终的信号矩阵F。本发明实质上是一种基于匹配权控制的包络移动补偿算法，采用本发明的方法可以根据粗略的速度范围，实现包络移动的有效补偿，有效提高运动目标的检测概率和参数估计精度。由于本发明使用的方法不需要插值操作，因此不会导致额外的信噪比损失，同时补偿所需要的计算量也得到了有效的控制。

主权项

1、一种抑制雷达回波信号包络移动的补偿方法，记数字采样的周期为Ts，发射载频为fc，单个驻留发射的脉冲数为M，雷达发射脉冲宽度为Tp，发射脉冲的周期为T，它们与采样周期之间满足整数倍的关系：T＝N×Ts和Tp＝H×Ts这里N、H为自然数；雷达发射信号表示为：$s\left(t\right)=\underset{m=0}{\overset{M-1}{\Sigma }}U(t-\mathrm{mT})e^{j2\pi f_{c}t}这里：$ U\left(t\right)=\mathrm{rect}(t/T_P)e^{j\frac{1}{2}{\mathrm{\mu t}}^2}为复调制包络信号，其中\mu 为调频斜率，而$ \mathrm{rect}(t/T_P)=\left\{\begin{array}{cc}1& t\in [0,T_P]\\ 0& t\notin [0,T_P]\end{array}\right.为门函数；其特征是，采用如下步骤来实现抑制雷达回波信号包络移动：步骤1构造二维复补偿矩阵B：根据预定的径向速度vr，生成二维复补偿矩阵B，且：$ B_{(m,k)}=e^{-\mathrm{jk}.m.k_v\mu T_{s}T}{e}^{-\mathrm{j\mu }{\left(k_{\mathrm{vr}}\mathrm{mT}\right)}^2/2},m\in [0，M-1]，k\in [0，N-1]这里有：kcvr＝(c+vr)/(c-vr)kvr＝2vr/(c-vr)其中c为光速；步骤2按快慢时间排列采样数据：对接收机采样得到的M.N个复数据按快慢时间排列，得到二维的接收数据矩阵，记原始一维采样数据为S，变换得到的二维数据矩阵为A，有：A(m，k)＝S(m*N+k)\; m\in [0，M-1]，k\in [0，N-1]步骤3包络移动补偿预处理：将步骤2所得的二维数据矩阵A与步骤1所得的补偿矩阵B相乘，得到新的矩阵，记为C，有：C＝A.*B这里“(.*)”表示点乘操作；步骤4快时间域脉冲压缩：用预存储的权值矢量L对步骤3得到的数据矩阵C的每一行数据进行相关处理，以实现脉冲压缩。记脉冲压缩后得到的矩阵为D，有：$ D(m,k)=\underset{h=0}{\overset{H-1}{\Sigma }}L\left(h\right).C(m,h+k)m\in [0，M-1]，k\in [0，N-1]这里“(.)”表示复乘操作，而L是预存储权值矢量，且：$ L\left(h\right)=\mathrm{rect}(h.\mathrm{Ts}/T_P)e^{-j\frac{1}{2}\mu {(h.\mathrm{Ts})}^2}h\in [0，H-1]步骤5慢时间域积累处理：对步骤4得到的矩阵D的每一列数据进行慢时间积累处理，设处理得到的信号矩阵为E，有：E(：，k)＝fft(D(：，k))\; k\in [0，N-1]这里“fft(.)”表示快速傅立叶操作；步骤6消除速度偏移：将步骤5所得的信号矩阵E与步骤1的二维复补偿矩阵B的共轭矩阵B*相乘，得到最终的信号矩阵F：F＝E.B*经过上述步骤后，雷达周期之间包络走动以及由此导致的积累损失得到有效抑制。$$$$$$