[其他]数字校正可编程数字动目标显示系统

说明书

数字校正可编程数字动目标显示系统，属于雷达系统和雷达信号处理领域。本系统采用的数字校正方法，是用发射信号样本对回波信号进行复褶积处理实现相参的。本系统可以改善或消除发射机脉内频率起伏，功率起伏及排除相参振荡器的影响，更主要是能改善发射机脉间频率不稳。系统改善因子达到４０ｄＢ以上。本系统通用灵活，可以取代锁相相参动目标显示系统；可以加装在现有或新研制的全相参脉冲雷达上，使其造价低、性能好。

本发明属于雷达系统和雷达信号处理类。

在地物、气象、箔条干扰等杂波背景中，也就是在非白噪声中检测运动目标信息，一直是雷达技术领域中一项重要课题。为了实现动目标显示或检测，必须使雷达回波序列成为相参的产生相参回波序列的方法，一般有两种，一种是全相参方法，一种是局部相参方法。

目前广为采用的一种局部相参方法是锁相相参。在锁相相参动目标显示雷达系统中，由于受到发射机脉间脉内频率不稳和功率起伏、本振频率不稳、相参振荡器频率不稳和定相抖动等因素的限制，其系统改善因子多在23dB左右。这样低的质量指标，难以满足使用要求。为此，发展局部相参技术，寻找系统内部不稳的改善和校正方法，就成了一个重要的研究课题。

1977年，美国专利4040055号提出用下述运算实现相参并改善发射机不稳：

(1)

式中，I_m、Q_m正交发射信号样本，I_r、Q_r为正交回波信号，I_C、Q_C补偿后的正交输出。与锁相相参方案相比，它有以下优点：

（1）它是一种依靠数字运算获得相参序列的局部相参方法，即数字相参。由于系统中取消了相参振荡器，所以排除了相参振荡器不稳和定相抖动对改善因子的限制。

（2）它通过幅度规一化处理，消除了发射机功率起伏对改善因子的限制。

但它对发射机脉间脉内频率不稳改善不大。

崔普（R.L.Trapp）在1982年国际雷达会议上发表的论文《利用动态横向滤波器改善接收机相参雷达处理》（《Improved Coherent-on-Receive Radar Processing with Dynamic Transversal Filter》（International Conference RADAR-82，PP505-508））中，提出用发射信号样本与回波信号互相关实现相参并改善局部相参动目标显示雷达性能。它除了具有4040055号专利的两个特点外，还能改善发射机脉内频率不稳。

由于目前还难以在互相关函数达到最大值时读数，所以崔普方法对发射机脉间频率不稳改善不大。一般说来，在发射机诸不稳因素中，发射机脉间频率不稳是主要的，功率起伏次之，第三是其脉内频率起伏，因此，发射机脉间频率起伏对动目标显示质量影响最大。此外，与脉冲前后沿相对应的相位梯度和相位起伏均较大，当发射脉冲宽度较窄时，它们所占的相对时间比例也较大，此时用崔普方法略好;但当发射脉冲宽度较宽时，脉冲顶部所占的时间比例变大，脉间频率起伏的影响就十分严重，此时，崔普方法的不足就成为显见的了。换言之，对宽脉冲，崔普方法的改善作用是非常有限的。另外，崔普没有指明用实相关还是复相关。

鉴于上述，本发明提出了一种局部相参方法，它籍助于发射信号样本对回波信号的数字校正运算来实现相参。根据发射脉冲的宽窄和脉内相位梯度的大小实施不同的校正运算，对宽发射脉冲，用发射信号样本对回波信号进行复褶积处理，对窄脉冲，一般可采用复相关处理。复褶积处理对发射机脉间频率起伏的改善作用远优于复相关处理。本发明除了具备崔普方法的三个优点外，还能改善发射机脉间频率不稳。