[发明专利]一种固态脉冲压缩雷达宽距离覆盖方法

说明书

本发明公开了一种固态脉冲压缩雷达宽距离覆盖方法，在同一个雷达周期中，雷达先后发射并接收三段时宽由小到大且中心频率互不相同的脉冲信号，一个脉冲发射和接收完毕后，进行下一个的脉冲发射和接收；即，该雷达周期包含三个时长由小到大的子周期，每个子周期包含一个脉冲信号的发射和接收；对每个脉冲回波进行采样、脉冲压缩、积累和信号检测；对检测后数据进行距离向对齐并融合；结合不同发射频率天线波束峰值角数据对检测目标进行方位校正。本发明在实现雷达探测宽距离覆盖的同时，有效抑制其它脉冲回波干扰，并保障雷达探测方位精度。

技术领域

本发明属于雷达探测领域，特别涉及了一种固态脉冲压缩雷达宽距离覆盖方法。

背景技术

脉冲压缩雷达通过接收目标反射微波信号实现对相应目标的检测与跟踪，该类雷达微波发射和接收共用一副天线，因此，在微波发射时刻不能进行目标回波的接收，形成雷达探测盲区。早期的磁控管雷达具有较高的峰值发射功率，雷达距离分辨单元与发射脉冲宽度成正比，雷达作用距离与发射脉冲宽度亦成正比。所以该类雷达探测距离变远则伴随着距离分辨性能的下降。固态发射机结合脉冲压缩技术调和了探测距离与距离分辨率之间的矛盾，发射信号的带宽决定了雷达距离分辨性能，此类雷达的作用距离和距离分辨率相互独立。此外，固态脉冲压缩雷达通过增加发射信号脉冲宽度来提高信号平均发射功率，达到远距离探测的目的。可以说，固态脉冲压缩雷达替代磁控管雷达已经成为大势所趋。受到雷达收发分时的限制，无法有效实现雷达近距离目标和远距离目标的探测。发射脉冲宽度较小时，虽然距离探测盲区较小，但无法实现远距离目标覆盖；发射脉冲宽度较大时，虽然能够实现远距离目标探测，但距离探测盲区较大。

为了实现雷达远距离目标和近距离目标探测，专利(申请号：201410466109.4)公开了一种全固态线性调频雷达的补盲方法，其采用依此发射三段时宽由大到小且中心频率互不相同的脉冲信号作为雷达信号，通过对雷达回波量化、下变频、脉冲压缩及融合后，获取雷达宽距离范围内目标的覆盖。该方法虽然可以实现宽距离目标的探测，但在雷达回波接收时，三段时宽由大到小的脉冲信号中，前两种信号雷达接收盲区较其信号本身盲区有所增大，长脉冲的探测盲区除其脉冲宽度外，还需增加中脉冲和短脉冲的宽度；类似地，中脉冲的探测盲区需增加短脉冲的宽度。这增加了中脉冲和长脉冲的距离探测盲区，需要后一个脉冲的目标覆盖能力进一步增强，而发射脉冲长度越短，对目标的探测能力越弱，这限制了雷达对小目标的探测能力。此外，三段发射信号中心频率各不相同主要是为了避免其它脉冲回波的干扰。实际上，为了抑制其它脉冲回波的干扰，发射脉冲除中心频率不同外，中心频率的差别还与发射脉冲带宽等因素有关。在对目标探测具有宽距离覆盖需求的船舶交通管理雷达系统来说，当脉冲发射频率发生变化时，天线波束峰值角也会发生偏转，导致不同脉冲回波方位并不一致，最终影响目标的方位精度。

发明内容

针对前述背景技术中固态脉冲压缩雷达距离补盲存在的缺陷和不足，本发明结合固态脉冲压缩雷达不同脉冲宽度的距离盲区不同，充分考虑脉冲中心频率与脉冲带宽等回波脉冲间干扰因素，同时兼顾不同发射脉冲频率对天线波束峰值角的影响，提出一种固态脉冲压缩雷达的宽距离覆盖方法，确保对不同距离段目标检测与跟踪的可靠性。

为了实现固态脉冲压缩雷达宽距离覆盖，充分发挥不同发射脉冲的探测能力，抑制发射脉冲间回波干扰，并确保对目标的方位定位精度，本发明的技术方案为

一种固态脉冲压缩雷达宽距离覆盖方法，包括以下步骤：

步骤1：固态脉冲压缩雷达先后发射并接收三段时宽由小到大且中心频率互不相同的脉冲信号；

步骤2：对接收的三段脉冲信号进行数字信号处理，然后对各脉冲信号单独进行目标检测；

步骤3：对三段脉冲信号的检测结果进行距离对齐，并根据三段脉冲信号实际的覆盖距离进行融合；

步骤4：依据发射频率对应的天线波束峰值角数据对各脉冲覆盖距离目标进行方位校正。