[发明专利]一种高速弹载雷达波形设计方法

摘要

本发明介绍了高速弹载雷达波形设计方法，所述方法的一具体实施方式包括：通过距离分辨率及信杂比门限值对合成带宽进行限制并确定其取值；给定帧内脉冲数，确定频率步进量；确定脉冲重复频率的下限以及脉冲宽度的上限；根据对脉冲重复频率取值范围的限制，给脉冲宽度设置初值；确定脉冲重复频率的取值范围及取值，如果取值范围为空集，说明预设的脉冲宽度的初值不合理，重新给脉冲宽度设置一个初值；确定脉冲积累点数；由不模糊距离和盲区距离最终确定适用的距离范围。该实施方式的通过毫米波、大带宽、步进频和重高频的技术，解决信杂噪比下降、主瓣杂波多普勒谱宽展宽以及弹目之间的高速运动引起目标越距离单元走动现象，达到精确打击的目的。

主权项

1.高速弹载雷达波形设计方法，包括如下步骤：步骤1通过距离分辨率△R和信杂比检测门限对合成带宽B进行限制，并且确定所述合成带宽B的取值，具体的：1a)确定所述距离分辨率△R对所述合成带宽B的限制，c为光速，则所述合成带宽B首先应满足：1b)确定信杂比检测门限对所述合成带宽B的限制：由于高速弹大俯冲角条件下的背景杂波急剧增强，所述信杂比检测门限成为制约最大作用距离R_max的一个主要因素，具体关系如下：式中B_min为所述最大作用距离R_max所需的最小合成带宽，σ_T为目标散射截面积，β为雷达波束掠海角或擦地角，θ_0.5为3dB波束宽度，SCR_min为信杂比检测门限，γ₀为杂波背景反射率，tanβ为β的正切值，由上式可以看出信杂比检测门限决定所述最大作用距离R_max时也对所述合成带宽B做了如下限制，即：步骤2给定一个帧内脉冲数值n，采用频域的合成带宽法确定频率步进量△f，此方法下只需考虑关系△f＝(B‑B₁)/(n‑1)，同时△f<B₁，其中，B₁为帧内子脉冲带宽，即当所述合成带宽B、所述帧内脉冲数值n、所述帧内子脉冲带宽B₁的取值已知时，△f可唯一确定；步骤3确定脉冲重复频率PRF₁的下限以及脉冲宽度T的上限，并且给所述脉冲宽度T预设一个初值，具体的：3a)求解主瓣杂波多普勒谱宽△f_d，所述主瓣杂波多普勒谱宽△f_d对所述脉冲重复频率PRF₁的确定也有一定限制，设v_m为导弹飞行速度，α为雷达主波束方位角，β为雷达主波束俯冲角，λ为雷达信号波长，则雷达主波束中心多普勒频率f_d为：根据上述公式并结合3dB波束宽度θ_0.5，得到所述主瓣杂波多普勒谱宽△f_d为：3b)确定脉冲重复频率PRF₁的下限以及脉冲宽度T的上限：由于脉冲重复频率PRF₁和帧重复频率PRF₂满足关系PRF₁＝n·PRF₂，为了满足主瓣杂波不模糊，要求所述帧重复频率PRF₂应大于所述主瓣杂波多普勒谱宽△f_d，因此有：PRF₁>n·△f_d同时考虑到占空比η_max的要求，即PRF₁·T<η_max，所以：或步骤4确定所述脉冲重复频率PRF₁的取值范围，如果所述取值范围为空集，说明预设的所述脉冲宽度T的初值不合理，返回步骤3，重新给所述脉冲宽度T设置一个初值，其中，所述确定所述脉冲重复频率PRF₁取值范围，包括如下步骤：4a)求解不模糊距离R_u对所述脉冲重复频率PRF₁的限制：设雷达感兴趣的距离区间长度为R_act，所述脉冲宽度T对应的盲区距离为cT/2，为了避免距离上的折叠问题，工程应用中常要求雷达不模糊距离R_u大于所述感兴趣的距离区间长度R_act与所述盲区距离cT/2之和，即：R_u>R_act+cT/2同时要求所述不模糊距离R_u与所述脉冲重复频率PRF₁满足如下限制关系：4b)再由PRF₁>n·△f_d和确定所述脉冲重复频率PRF₁的取值范围；步骤5响应于所述取值范围不为空集，确定脉冲积累点数N的值：式中P_t为发射峰值功率，G为天线增益，λ为雷达信号波长，σ_T为目标散射截面积，α₀为大气衰减系数，R_max为最大作用距离，k为波尔兹曼常数，T₀为标准温度，F_n为噪声系数，L为系统损耗，B_r为接收机带宽，(SNR)_min为信噪比检测门限；步骤6根据所述最大作用距离、不模糊距离和盲区距离确定波形适用的距离范围。