[发明专利]基于模拟sinc核采样的雷达高分辨距离成像方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达技术领域，涉及一种利用模拟sinc核对雷达回波进行低速采样和高分辨距离成像方法。 

背景技术

宽带雷达与传统窄带雷达相比具有高距离分辨率、目标识别和成像能力、极强的四抗能力等优势，但是宽带信号也给数字化采样带来了巨大的挑战。奈奎斯特采样定理告诉我们，必须对带限信号以不低于两倍带宽的速率进行采样，才能从不混叠的频谱中恢复原信号。宽带信号的带宽通常在500MHz以上，这就要求设计采样率为数GHz的ADC，这样高的采样率将导致系统复杂度增加，成本上升，实现过程非常困难。因此，探索新的雷达信号采样方法及对应的信号处理技术成为了当前研究热点。 

Vetterli于2002年提出了有限新息率(FRI)采样理论，为雷达信号采样提供了新的思路。FRI采样理论异于奈奎斯特采样定理，它指出：某些非带限参数信号，例如脉冲串信号，可以由有限数目的自由参量表示，将单位时间内自由参量的个数称为信号的新息率，将新息率有限的信号为FRI信号，对FRI信号，只要选用合适的采样核函数以高于信号的新息率的速率进行采样，就可以利用一定的算法估计出自由参量，从而重建原始信号。 

目前对FRI采样理论的研究主要针对Dirac冲激串信号，Dirac冲激串信号是一种理论上带宽无限的信号，根据传统奈奎斯特采样定理是无法采样和重建这种信号的，然而根据FRI理论，Dirac冲激串信号是一种FRI信号，因此可以用FRI采样理论对其进行采样，然后利用零化滤波器、子空间等重建算法准确重建原始信号。实际中，Dirac冲激串信号是不存在的，更实用的是已知脉冲形状的脉冲串信号，这在通信和雷达中都属于这种情况，然而，针对脉冲串信号的FRI采样理论并不成熟。 

从采样结构来说，FRI采样结构分为单通道和多通道两种，多通道采样结构理论分析很简单，可以更大的降低采样速率，但结构比较复杂，而单通道采样结构理论分析复杂，但结构简单，是研究的重点。 

由FRI采样理论可知，是完全有可能突破传统雷达信号采样的Nyquist速率，实现雷达信号的低速率观测，并且从中恢复目标信息，达到雷达高分辨距离成像方法。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出一种基于模拟sinc核采样的雷达高分辨距离成像方法，以实现对雷达回波信号的低速采样和距离成像。 

为实现上述目的，本发明提出的方案具体步骤如下： 

一种基于模拟sinc核采样的雷达高分辨距离成像方法，包括如下步骤： 

1)对雷达回波信号进行模拟sinc核采样，其中雷达发射信号为线性调频信号LFM： 

sT(t)=rect(tT0)exp(j2π(fct+12Kt2))]]>

式中，f_c是信号载频信息，T₀是发射信号的脉冲宽度，K(K=B／T₀)是线性调频率，B是线性调频信号的带宽，t为快时间，T为雷达发射脉冲的重复周期，假设场景中的散射点个数为L；低速采样得到采样值{c[1]，c[2]，Kc[p]，K，c[P]}，其中p表示脉冲序号，P为脉冲积累数，c[p]＝[c_p1，c_p2，K，c_pM]^T为第p个脉冲的采样值，M为每个脉冲的采样点数；