CN102998658A - 一种脉冲雷达的宽窄正交脉冲补盲方法 - Google Patents

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崔明雷
钱璐
于雪莲
周云
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Abstract

本发明提供一种不占用额外时间资源的一种脉冲雷达的宽窄正交脉冲补盲方法，每个脉冲重复周期发射经正交调制的一对宽脉冲与窄脉冲，之后，切换为接收状态；所述一对宽脉冲与窄脉冲中，宽脉冲在前、窄脉冲在后；处于接收状态时，通过宽脉冲与窄脉冲分别对应的匹配滤波器分离在时间上重叠的宽脉冲的回波信号与窄脉冲的回波信号。由于宽脉冲发射后直接发射窄脉冲，不需要预留宽脉冲回波接收时间，每一对的宽脉冲与窄脉冲间的时间间隔为零或很小，从而节约了宝贵的时间资源，避免了额外的时间开销。

Description

一种脉冲雷达的宽窄正交脉冲补盲方法
技术领域
本发明涉及雷达技术领域的脉冲雷达近距离补盲。
背景技术
脉冲雷达由于受发射脉冲信号的遮挡，近距离目标回波无法接收，导致近距离目标无法被探测，这就是脉冲雷达的近距离盲区问题。
目前已有多种脉冲雷达补盲方法，最常用的方法就是宽窄脉冲补盲法，即按帧或按脉冲交替发射宽窄脉冲，宽脉冲进行远距离目标探测，但存在近距离盲区，窄脉冲进行近距离目标探测，完成对宽脉冲近距离盲区的补盲。该方法中，宽窄脉冲的目标回波信号在时间上是分开的：即宽窄脉冲交替发射，宽脉冲发射后，切换到接收状态接收宽脉冲回波；窄脉冲发射后，切换到接收状态接收窄脉冲回波。因此利用窄脉冲补盲会额外占用脉冲雷达宝贵的时间资源，使雷达的探测性能（如数据率等）受到影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种不占用额外时间资源的宽窄脉冲补盲方法。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种脉冲雷达的宽窄正交脉冲补盲方法，发射宽脉冲、窄脉冲，其特征在于：
每个脉冲重复周期发射经正交调制的一对宽脉冲与窄脉冲，之后，切换为接收状态；所述一对宽脉冲与窄脉冲中，宽脉冲在前、窄脉冲在后；
处于接收状态时，通过宽脉冲与窄脉冲分别对应的匹配滤波器分离在时间上重叠的宽脉冲的回波信号与窄脉冲的回波信号。
由于宽脉冲发射后直接发射窄脉冲，不需要预留宽脉冲回波接收时间，每一对的宽脉冲与窄脉冲间的时间间隔为零或很小，从而节约了宝贵的时间资源，避免了额外的时间开销。接收端接收到的目标回波中宽窄脉冲在时域上是重叠的，由于宽窄脉冲采用正交调制，通过匹配滤波就可将时间上重叠的宽窄脉冲目标回波分离开，宽脉冲回波实现远距探测，窄脉冲实行几乎无时间开销的近距离补盲探测。
宽窄脉冲的脉冲宽度设计与通常的宽窄脉冲补盲法相同。宽脉冲宽度选择考虑的主要因素是雷达最大作用距离等探测性能，窄脉冲宽度选择的主要因素是补盲前的宽脉冲盲区和补盲后的窄脉冲盲区。
宽窄脉冲的正交调制方式常用的有：频分正交调制和正交相位编码调制。
本发明的有益效果是，在保证近距离补盲效果的基础上，节约了宝贵的时间资源，避免了额外的时间开销。
附图说明
图1：本发明发射脉冲示意图。
图2：采用本发明的回波信号出现时间区间与发射脉冲的相对位置示意图。
图:3：采用本发明的宽窄脉冲回波分离示意图。
具体实施方式
本实施例采用脉冲雷达作为平台。
作为发射脉冲的一对宽脉冲与窄脉冲设置为宽脉冲在前、窄脉冲在后。这样，才能保证补盲后的盲区为窄脉冲盲区。
根据雷达相关技术要求，设计发射脉冲宽度和周期：
本实施例中，选用S波段，雷达最大作用距离为100km，补盲后近距离盲区要求为100m。选定宽脉冲宽度为τ1=100μs，发射脉冲重复周期1ms，窄脉冲宽度τ2=0.5μs，宽脉冲与窄脉冲间的时间间隔为Δt，由于宽脉冲与窄脉冲间之间不再需要接收目标回波的时间间隔Δt可为零。则雷达最大不模糊距离为150km，补盲前盲区为
Figure BDA00002514831300021
c为光速3×108m/s，补盲后盲区为
Figure BDA00002514831300022
调制方式的选择：
本实施例中，采用频分正交调制方式。宽脉冲采用线性调频，调频带宽B=2MHz，中心频率选为3GHz；窄脉冲采用常规脉冲，中心频率为3.01GHz，与宽脉冲中心频率相差10MHz，实现频分正交调制。这里，实现频分正交调制还可以采用本领域技术人员采用的其它方式，如单载频、非线性调频。除了频分正交调制方式外，本领域技术人员还可以使用其它正交调制，如正交相位编码调制。
经过上述步骤，即可得到符合补盲要求的宽窄正交调制的发射脉冲，如图1所示。
每个脉冲重复周期，雷达处于发射状态时，发射经正交调制的一对宽脉冲与窄脉冲，之后，切换为接收状态；如图2所示，为实施例中回波信号出现时间区间与发射脉冲相对位置示意图，处于接收状态时，接收在时间上重叠的宽脉冲的回波信号与窄脉冲的回波信号，宽脉冲的回波信号与窄脉冲的回波信号经宽脉冲与窄脉冲分别对应的匹配滤波器进行分离。
图3为实施例中为了使用该发明，接收端采用与宽窄脉冲相对应的两个匹配滤波器（宽脉冲匹配滤波器、窄脉冲匹配滤波器），将时间重叠的宽窄脉冲回波分离开来，宽脉冲回波用于远距离目标探测，窄脉冲回波用于近距离补盲。

Claims (3)

1.一种脉冲雷达的宽窄正交脉冲补盲方法，发射宽脉冲、窄脉冲，其特征在于：
每个脉冲重复周期发射经正交调制的一对宽脉冲与窄脉冲，之后，切换为接收状态；所述一对宽脉冲与窄脉冲中，宽脉冲在前、窄脉冲在后；
处于接收状态时，通过宽脉冲与窄脉冲分别对应的匹配滤波器分离在时间上重叠的宽脉冲的回波信号与窄脉冲的回波信号。
2.如权利要求1所述一种脉冲雷达的宽窄正交脉冲补盲方法，其特征在于，宽脉冲与窄脉冲的正交调制方式为频分正交调制或正交相位编码调制。
3.如权利要求2所述一种脉冲雷达的宽窄正交脉冲补盲方法，其特征在于，所述频分正交调制通过单载频、线性调频或非线性调频方式实现。
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