CN108169725A - 一种用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法 - Google Patents

一种用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108169725A
CN108169725A CN201711293047.1A CN201711293047A CN108169725A CN 108169725 A CN108169725 A CN 108169725A CN 201711293047 A CN201711293047 A CN 201711293047A CN 108169725 A CN108169725 A CN 108169725A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
thresholding
inhibited
orthogonal signalling
range sidelobe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711293047.1A
Other languages
English (en)
Inventor
陆小虎
丁友峰
周骏
王曙曜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
724th Research Institute of CSIC
Original Assignee
724th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 724th Research Institute of CSIC filed Critical 724th Research Institute of CSIC
Priority to CN201711293047.1A priority Critical patent/CN108169725A/zh
Publication of CN108169725A publication Critical patent/CN108169725A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明提出了一种用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法。在数字下变频之后，对正交信号的模值通过门限进行判断，针对判断结果对信号进行限幅和编码，脉压之后的距离副瓣小于系统的噪声值，进而副瓣不会影响对视频信号的处理，并在通过门限判断和编码值对视频信号进行还原。本发明用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法可以有效的提高视频信号质量，方法流程相对简单，无需高阶的加权滤波处理，所需要的硬件资源较少，工程实现比较容易。

Description

一种用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法
技术领域
本发明涉及脉冲压缩雷达数字信号处理技术领域。
背景技术
在传统的真空管体制雷达中，由于发射占空比受限，通过设计较低的雷达重复发射频率实现远距离的目标探测，但由于发射的是简单的脉冲调制波形，重复频率降低和脉宽加大的同时往往距离分辨率会变差。随着固态器件的出现，较大的占空比发射机设计成为可能，从而可以设计诸如线性调频这样类型的信号，以获取更长的发射时间且不必牺牲距离分辨率。因此线性调频信号在雷达设计中应用广泛，但是线性调频信号的匹配滤波器的输出压缩脉冲包络近似为sinc(x)函数形状，副瓣电平较高，为了提高分辨多目标的能力，必须采用副瓣抑制技术。
在常规的脉冲压缩雷达中，大时间带宽积的线性调频信号通过加权后的主副比改善效果明显，而小时间带宽积的线性调频信号脉压主副比往往小于雷达动态，这样会造成距离副瓣对视频信号产生影响。目前通过产生非线性调频信号、特殊的信号加权等方法可以改善距离副瓣主副比，但对于大动态的雷达这点改善往往是不够的。采用传统的视频恒虚警方法对连续的目标(如海岸线、山脉)处理后，视频上会产生距离上分裂的效果。这种效果在航道监管应用、船舶导航应用中往往是不允许的。本发明在数字正交之后采用数字增益控制和编码的方式可以有效的对距离副瓣进行抑制，而且不会产生使用传统的恒虚警方法处理后的分裂效果，从而提高雷达视频信号质量。
发明内容
本发明针对在大动态脉压雷达中，当脉压主副比小于动态范围时，距离副瓣的存在影响了视频质量，造成了距离上成段的虚假目标，从而影响后端的数据处理和显示。传统的视频恒虚警处理方法在航道监管、船舶导航等应用中并不适用，主要表现在于连续的目标处理后距离上会分裂，从而导致目标误判。距离副瓣可以通过设计非线性调频信号、设计特殊的匹配滤波器、波形修正等方法进行抑制，然而这些方法需要大量的数字信号处理资源和卓越的前端模拟器件指标设计作为保证，工程设计较为复杂，实现成本高。
本发明是一种用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法，其特征在于对正交信号限幅和编码后进行脉压，再通过视频门限判断和编码值对视频信号进行还原，从而对线性调频信号时间副瓣进行抑制。目前，数字化处理的设计在雷达设计中得到了广泛运用，对于相参的脉冲压缩雷达，数字信号处理往往要完成多种波形的数字下变频、脉冲压缩、脉间积累、抗干扰等处理，这些处理是不可避免的且占用了大量的信号处理资源，本方法流程相对简单，无需高阶的加权滤波处理和大量的数据存储，所需要的硬件资源较少，工程实现比较容易，并且能有效的提高视频信号质量。
附图说明
图1是本发明举例使用的信号经过下变频所得的正交信号。
图2是上述正交信号正常脉压结果。
图3是上述正交信号模值和比较门限值。
图4是上述正交信号经限幅后结果。
图5是经限幅后正交信号脉压结果和比较门限。
图6是正常脉压结果和使用本方法脉压结果比较。
图7是本方法的处理流程图。
具体实施方式
本发明提出的一种用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法，具体步骤如下：
步骤1：将雷达中频信号进行数字下变频并滤波抽取，所得正交信号如图1，信号带宽10MHz，时宽10.24us，数据率12.5M。图2所示结果为该信号脉压结果，系数经过泰勒加权，主副比为36dBc。
步骤2：首先进行正交信号限幅门限计算，计算公式如式(1)：
D＝N+PSLR； (1)
其中D为比较门限值，N为噪声平均值(脉压后)，PSLR是该信号的主副比。接着将图1中的信号进行求模并与正交信号限幅门限进行比较，正交信号模值与正交信号限幅门限结果如图3。最后如下图7，对每个采样点进行比较、限幅以及编码，具体方法是当信号模值小于等于正交信号限幅门限，正交信号不变；当信号模值大于正交信号限幅门限，正交信号减去模值与比较门限的差值，该值即为编码值。最后得到正交信号的结果如图4。
步骤3：对步骤2所得的正交信号进行脉压，并通过式(1)中的噪声平均值N对脉压模值进行判断。脉压结果和门限值如图5，当脉压模值小于等于N，脉压结果不变；当脉压模值大于N，脉压结果通过编码值对信号进行还原。最后结果如图6，图6为正常脉压结果和使用本方法脉压结果比较。

Claims (4)

1.一种用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法，其特征在于：对正交信号限幅和编码后进行脉压，再通过视频门限判断和编码值对视频信号进行还原，从而对线性调频信号时间副瓣进行抑制。
2.根据权利要求1所述的用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法，其特征在于：采用雷达系统的噪声基底与所用线性调频信号脉压主副比之和作为正交信号限幅门限，正交信号限幅是对高于门限的正交信号减去正交信号模值与正交信号限幅门限的差值。
3.根据权利要求1所述的用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法，其特征在于：采用正交信号模值与正交信号限幅门限之差作为编码值。
4.根据权利要求1所述的用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法，其特征在于：所述的对视频进行还原是采用雷达系统的噪声基底作为视频门限，为对高于视频门限的视频值加上所对应的编码值。
CN201711293047.1A 2017-12-08 2017-12-08 一种用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法 Pending CN108169725A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711293047.1A CN108169725A (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711293047.1A CN108169725A (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108169725A true CN108169725A (zh) 2018-06-15

Family

ID=62525554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711293047.1A Pending CN108169725A (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108169725A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110412522A (zh) * 2019-07-02 2019-11-05 艾索信息股份有限公司 一种nlfm波形设计方法
CN113805169A (zh) * 2021-08-11 2021-12-17 航天恒星科技有限公司 空间目标低功耗小卫星雷达搜索与跟踪方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104407330A (zh) * 2014-11-18 2015-03-11 中国电子科技集团公司第十研究所 相位编码调制信号的脉冲压缩方法
CN104931939A (zh) * 2015-06-03 2015-09-23 河海大学 一种基于假目标特征的弹载转发式干扰抑制方法
CN105259537A (zh) * 2015-11-10 2016-01-20 武汉大学 基于频移迭代的多普勒谱中心频率估计方法
CN106093876A (zh) * 2016-07-19 2016-11-09 西安电子科技大学 分布式mimo雷达正交宽主瓣相位编码信号设计方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104407330A (zh) * 2014-11-18 2015-03-11 中国电子科技集团公司第十研究所 相位编码调制信号的脉冲压缩方法
CN104931939A (zh) * 2015-06-03 2015-09-23 河海大学 一种基于假目标特征的弹载转发式干扰抑制方法
CN105259537A (zh) * 2015-11-10 2016-01-20 武汉大学 基于频移迭代的多普勒谱中心频率估计方法
CN106093876A (zh) * 2016-07-19 2016-11-09 西安电子科技大学 分布式mimo雷达正交宽主瓣相位编码信号设计方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
潘伟: "《基于脉冲压缩技术的船用导航雷达数字信号处理设计》", 《中国优秀硕士论文全文数据库 工程科技II辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110412522A (zh) * 2019-07-02 2019-11-05 艾索信息股份有限公司 一种nlfm波形设计方法
CN110412522B (zh) * 2019-07-02 2023-05-26 艾索信息股份有限公司 一种nlfm波形设计方法
CN113805169A (zh) * 2021-08-11 2021-12-17 航天恒星科技有限公司 空间目标低功耗小卫星雷达搜索与跟踪方法
CN113805169B (zh) * 2021-08-11 2024-05-03 航天恒星科技有限公司 空间目标低功耗小卫星雷达搜索与跟踪方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. A novel radar waveform compatible with communication
Tian et al. On radar and communication integrated system using OFDM signal
JP2006510236A (ja) ディジタル濾波方法
CN112748403B (zh) 一种基于频谱调制捷变的非线性调频脉冲串波形设计方法
CN101231339B (zh) 均匀周期重复相位编码连续波雷达参差脉冲实现方法
CN108169725A (zh) 一种用于距离副瓣抑制的自适应恒虚警方法
CN105391501A (zh) 一种基于时频谱平移的仿海豚哨声水声通信方法
CN109061580B (zh) 一种调频间断连续波雷达缓和相互干扰方法
CN110308427A (zh) 基于fpga的lfm脉冲雷达频域脉冲压缩处理方法
Zakeri et al. Sidelobes level improvement by using a new scheme used in microwave pulse compression radars
CN107167775A (zh) 一种基于认知雷达抗多跳杂波干扰波形设计方法
CN106908769A (zh) 一种多功能雷达探测波形生成方法
CN111722198B (zh) 一种结合雷达探测和干扰一体的信号生成方法及系统
Muralidhara et al. Designing polyphase code for digital pulse compression for surveillance radar
CN104793211A (zh) 一种风廓线雷达干扰抑制方法
CN109085574B (zh) Ofdm雷达通信一体化固定平台系统的信号处理方法
Rohman et al. Sidelobe suppression on pulse compression using curve-shaped nonlinear frequency modulation
CN104914413A (zh) 一种随机序列线形调频信号加窗脉冲压缩方法
KR20140076972A (ko) 차량용 레이더에서의 임펄스성 간섭 신호 제거 방법 및 이 방법을 수행하는 장치
CN106842159B (zh) 一种雷达目标探测中信息量的计算方法
CN105137404A (zh) 基于预脉冲间处理的雷达压缩采样方法及系统
Korshunov et al. Analysis of influence of Doppler frequency shift on effectiveness of phase-shift keyed signal compression
Tian et al. An adaptive scheme for chopping and interleaving jamming suppression based on the mismatched filter
JP2856719B2 (ja) 信号抽出装置
Kalinin Ultra-wideband data transmission with double spectral processing of noise waveforms

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180615