[发明专利]一种基于三角级数拟合的通道均衡滤波器设计方法

摘要

本发明涉及一种基于三角级数拟合的通道均衡滤波器设计方法，通过对各单元特显点回波数据采集，在频域与基准理想线性调频信号频谱相除，然后填充频谱边缘，再通过三角级数拟合获得均衡滤波器的频谱特性，然后经过IFFT获得均衡滤波器的时域单位冲击响应。相对于传统频域均衡方法，此方法能够有效降低频谱边缘的起伏，使得均衡滤波器逼近理想幅相特性，大大提高宽带数字阵列雷达空域及时域性能。

主权项

1.一种基于三角级数拟合的通道均衡滤波器设计方法，其特征在于步骤如下：步骤1：信号与场景设置1a)设计线性调频信号：信号调频带宽B和雷达系统工作带宽一致；信号时宽T大于100，线性调频信号为：其中n＝0,1,2...N‑1，N为采样点的数量，f_s为采样率，要求f_s≥B；1b)设置场景：在弱杂波区或无杂波区放置一个点目标，目标距离大于距离盲区c为光速，通过选择RCS合适的点目标，使得回波信杂噪比不小于20dB；步骤2：回波采集采集雷达各通道基带回波数据sm(n)，sm(n)要包含目标回波区域，m为通道号，m＝0,1,2…M‑1，n为采样点，n＝0,1,2,…N‑1；步骤3：计算频谱：对基带回波数据sm(n)做N点FFT，获得频谱Sm(n)；对线性调频信号sLFM(n)做N点FFT，获得频谱SLFM(n)；步骤4：频域相除：求第一个通道频域商：将频域商表示为：H₁(n)＝|H₁(n)|·exp(∠(H₁(n)))；其中，|H₁(n)|为幅度序列，∠(H₁(n))为相位序列；步骤5：频谱填充：频谱支撑区为：M为支撑区数据长度，支撑区平均值为：对频谱边缘进行支撑区平均值填充，即令步骤6：傅立叶级数拟合6a)对幅度序列|H1(n)|进行三角级数拟合；即获得新的幅度序列a_i为余弦级数系数，b_i为正弦级数系数，x取值为0,1,2,...N‑1，w为角频率，L为级数；6b)求新序列的端点差，即如果小于等于第一门限时，拟合停止，然后转入6c)，否则继续拟合，对新序列进行FFTSHIFT，即转入6a)；6c)获得拟合后的幅度序列6d)对相位序列∠H进行三角级数拟合；即获得新的相位序列a_i为余弦级数系数，b_i为正弦级数系数，x取值为0,1,2,...N‑1，w为角频率，L为级数；6e)求新序列∠H的端点差，即|∠H(N‑1)‑∠H(0)|，如果|∠H(N‑1)‑∠H(0)|小于等于第二门限时，拟合停止，转入6f)，否则继续拟合，对新序列进行FFTSHIFT，即转入6d)；6f)获得拟合后的相位序列∠H；6g)获得新的复数序列：对此序列进行IFFT，获得均衡滤波器时域序列h(n)；6h)对h(n)进行FFTSHIFT，求取能量95％以上的中间区域，作为均衡滤波器系数；步骤7：转入步骤4～步骤6，求取其它通道的均衡滤波器系数；步骤6b)中所述的第一门限为δ为10^‑2；步骤6e)中所述的第二门限为δ为10^‑2。