[发明专利]近程调频连续波FMCW雷达抗干扰方法

权利要求书

1.近程调频连续波FMCW雷达抗干扰方法，根据雷达使用场合及实现成本设计一组伪随机编码，对工作区域内不同的雷达分配不同的伪随机编码，对同一个雷达每个周期采用不同的伪随机编码调制三角形线性调频发射信号的频率起点，然后用发射信号对接收的回波信号进行混频，通过滤波器滤掉干扰信号而保留有用信号，最后按照三角形线性调频信号处理方法进行处理，即得到目标的高分辨率距离和速度信息，其特征在于，该方法按以下步骤进行，

a.设计伪随机编码

设计m序列编码为伪随机编码，每组伪随机编码为2^M-1个随机数，对应m序列，其值在1到2^M-1之间变化，M根据设计成本和工作环境对抗干扰要求选取5，6，7，8，9，10，11…中的一个正整数；

b.用伪随机编码调制三角形线性调频发射信号

给在工作区域内的每一个雷达的发射波赋予一个上步设计的伪随机编码，并使各个雷达发射波的伪随机编码互不相同，用分配给本雷达的伪随机编码来调制三角形线性调频发射信号不同周期的频率起点；

c.用本雷达经上步调频后的发射信号与接收的目标回波信号进行混频，通过级联的一个截止频率为fmax的低通滤波器和一个通带为fmin～fmax的带通滤波器或只用一个通带为fmin～fmax的带通滤波器，fmax为有用的目标回波与发射信号混频后得到的最大有用拍频值，fmin为有用差频的最小值，根据有用的差频大小设计滤波器，使有用的拍频信号通过，同时抑制掉其它雷达发射信号与本雷达本振信号混频产生的干扰信号；

d.对上步经滤波后的回波信号进行处理 

对滤波后的信号进行A/D采样、FFT、CFAR处理后，根据下式求出对应的目标距离和速度，

其中，R为目标的距离，v为目标的速度，c为光速，f_b+，f_b-为对应于各目标的上调频和下调频周期的拍频，T_m为上下调频周期的调制时间，B为发射信号带宽。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用分配给本雷达的伪随机编码来调制三角形线性调频发射信号不同周期的频率起点，具体是采用，用本周期对应的随机数bn与P·fmax相乘，所得的频率值与未经调制的三角形线性调频信号的频率值相加，作为发射信号频率，其中的P为大于一的正数，fmax为有用的目标回波与发射信号混频后得到的最大有用拍频值。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调制信号和对应三角形线性调频信号的正、负斜率调制段的数学表达式为：

其中，i＝1，2.k＝1，2，3..2m-1，x_ik正(t)为第k个周期第i个三角形的正斜率调制段的数学表达式的发射信号数学表达式，x_ik负(t)为第k个周期第i个三角形的负斜率调制段的数学表达式的发射信号数学表达式，A为发射信号幅度，f₀为发射信号载频，B_i为第i个三角形的调制信号带宽，T_m为每周期中每个三角形调制信号持续时间长度，正、负斜率调制段的持续时间相等，均为 θ_i为第i个周期的初相位，P为大于一的正数，f_max为有用的目标回波与发射信号混频后得到的最大有用拍频值，b_n(k)为分配给本雷达的第k个周期的伪随机码。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对滤波后的回波信号进行处理还可进行以下步骤，

i.进行多目标环境中的虚假目标剔除；

ii.按照距离抗干扰滤波算法进一步抑制其它雷达可能造成的干扰。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤i的具体方法是，将第一个三角形发射信号回波计算出的R、V与第二个三角形发射信号回波计算出的R、V进行比较，或将第一个三角形发射信号回波计算出的V与单频连续波计算出的各目标的速度V进行比较，在设定的误差范围ΔR′、Δv′内，若某个目标在每个三角形发射信号回波处理结果中均出现，则为真实目标；否则，作为虚假目标予以剔除。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤ii的具体方法是，雷达正常工作后，把每一周期计算所得的已经剔除了虚假目标的距离值按照由大到小的顺序排列并暂时存储起来，并与下一周期测量结果进行对比，如果两个周期距离测量结果相差超过T_m·v两倍以上，则认为是遇到了干扰作为错误结果弃掉。