[发明专利]一种认知型脉内线调频脉冲压缩航海雷达系统

说明书

本发明涉及航海雷达技术领域，具体是一种认知型脉内线调频脉冲压缩航海雷达系统。所述系统包括雷达发射机、雷达接收机、目标检测处理单元、感知存储器单元、场景认知单元、工作存储器单元和控制执行单元。本发明实现了雷达发射信号与雷达工作环境间的有效匹配，提高了雷达的工作效率，降低了雷达辐射对环境的污染，兼顾了近距离和远距离目标的探测与分辨力间的矛盾，解决了传统的的船舶导航雷达远近目标的监视与跟踪不能同时兼顾的问题，可获得更强的杂波抑制能力和目标检测性能。

技术领域

本发明涉及航海雷达技术领域，具体是一种认知型脉内线调频脉冲压缩航海雷达系统。

背景技术

目前，不管是传统的磁控管脉冲雷达还是近年刚开始推广应用的脉内线调频脉冲压缩雷达，其工作模式一直是采用发射脉宽和脉冲重复频率等参数随工作量程手动改变而变换的固定参数工作模式，波形参数和信号特性完全未能响应探测空间的目标及其邻近杂波分布特性和水域地理环境特性。近量程下的窄脉冲模式雷达探测距离有限，导致对较距离目标无法进行可靠的跟踪监视，而转大量程监视远距离目标时，对远距离目标需要重新建立跟踪，远近目标的监视与跟踪难以兼顾，全方位的目标有效监测能力受到限制。进一步地，工作在不同类型水域时，目标环境特性不同，航海雷达常常不必要地向很多空间发射探测脉冲，同时在探测很多目标时也常常不必要地使用了过多的能量，雷达效能无法针对各个目标加以优化，未能实现高效节能的探测，未能尽可能地减小雷达对环境电磁辐射影响。为此，依据认知雷达的技术思想，航海雷达应对目标环境的感知信息具有认知分析能力，并依此对发射信号参数进行选择控制，以使雷达的工作模式相应其探测环境的特性，以与环境友好的绿色方式进行目标探测，在结构上应具形成接收到发射的反馈控制结构。

近年来，认知雷达技术的研究发展迅速，研究成果层出不穷，特别是在全自适应波形最优化研究和一些对成本不敏感的军事应用领域，在航海雷达等一些对成本较为敏感的普通民用应用领域尚未引起足够的重视。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种认知型脉内线调频脉冲压缩航海雷达系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种认知型脉内线调频脉冲压缩航海雷达系统，包括雷达发射机、雷达接收机、目标检测处理单元、感知存储器单元、场景认知单元、工作存储器单元和控制执行单元。

A、所述的雷达发射机用以发射波形参数随雷达环境变化的由三个线性调频子脉冲构成的组合脉冲微波信号；

B、所述的雷达接收机用以接收由发射及发射信号经反射产生的回波信号，通过匹配接收和加窗处理，实现脉冲压缩和时间旁瓣抑制；

C、所述的目标检测处理单元用以对经脉冲压缩后的回波数字视频信号进行子脉间和组合脉冲间的非相参积累处理和杂波抑制处理即目标检测处理；并利用电子海图信息和AIS信息实现陆地回波掩膜及目标检测；给出雷达目标空间分布特性的感知、雷达杂波统计特性参数估计和陆地回波分布等，并将这些感知信息存入感知存储器；

D、所述的感知存储器单元以方位为索引，用以存储目标空间分布的感知信息和雷达杂波强度及弱目标的目标回波强度及雷达工作水域地理环境的感知信息，并在感知工作期间完成静态背景的检测处理，作为陆地感知信息进行记录，所存信息按天线扫描周期进行更新；

E、所述的场景认知单元针对来自感知存储器的目标感知信息，利用AIS和GIS辅助信息和岸线检测与陆地区域判定算法，对陆地区域进行认知，对目标空间分布特性、杂波分布特性进行参数化的认知分析，实现雷达系统对目标分布区域及杂波环境及非雷达探测区域的认知功能，并将认知信息以方位为索引存入工作存储器；

F、所述的工作存储器单元用以存储全部目标存在方位上的有关目标距离分布状态及其杂波环境的认知信息；