[发明专利]基于二维空时编码的相干FDA雷达发射波束合成方法

权利要求书

1.基于二维空时编码的相干FDA雷达发射波束合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立相干FDA模型，对应得到相干FDA的发射信号

步骤2，构建二维空时编码模型，并对相干FDA的发射信号进行二维空时编码，得到空时编码后的发射信号s_STC,k(t,θ)；将空时编码后的发射信号s_STC,k(t,θ)变换到频域，得到空时编码后的发射信号的频域表达式s_STC,k(f_k,θ)，结合发射波束图的相位补偿原理，得到每个脉冲对应的中心频率；

步骤3，根据每个脉冲对应的中心频率，对空时编码后的发射信号s_STC,k(t,θ)进行分段线性调频，对应得到每个脉冲分段子带的子频率及每个脉冲的线性调频发射波束；对每个脉冲的线性调频发射波束进行相干叠加，合成FDA整个相干脉冲序列发射波束。

2.根据权利要求1所述的基于二维空时编码的相干FDA雷达发射波束合成方法，其特征在于，步骤1中，所述建立相干FDA模型，对应得到相干FDA的发射信号其具体为：

首先，设定相干FDA模型为在载频为f₀下工作的M个发射阵元和N个接收阵元构成的等距线阵FDA；则第m个发射阵元的发射频率为：

f_m＝f₀+(m-1)△f,m＝1,2,…,M；

其中，Δf是频率增量；

然后，对应得到第m个发射阵元的发射信号的表达式可以写成：

其中，φ(t)是基带波形，j为虚数单位，t为时间；基带波形为线性调频信号，则μ＝B/T_p是调频率，B是信号带宽，T_p是脉冲重复时间，rect(·)为矩形包络，

3.根据权利要求1所述的基于二维空时编码的相干FDA雷达发射波束合成方法，其特征在于，步骤2中，所述二维空时编码模型的表达式为：

α_k,m＝e^{-j2π(m-1)(k-1)△fB/μ/M}，m＝1,2,…,M；k＝1,2,…,M

其中，α_k,m为第k个脉冲的第m个发射阵元对应的二维空时编码，M为发射阵总数，j为虚数单位，△f为频率增量，μ是调频率，B是信号带宽；

在△f＝1/T_p的条件下，所述二维空时编码模型简化为：

α_k,m＝e^{-j2π(m-1)(k-1)/M}；

其中，T_p为脉冲重复时间。

4.根据权利要求1所述的基于二维空时编码的相干FDA雷达发射波束合成方法，其特征在于，步骤2中，所述对相干FDA的发射信号进行二维空时编码，得到每个脉冲空时编码后的发射信号s_STC,k(t,θ)，具体为：

首先，采用第k个脉冲的第m个发射阵元对应的二维空时编码α_k,m对相干FDA的发射信号进行空时编码，得到第k个脉冲的第m个发射阵元的加权输出为：

其中，j为虚数单位，θ为第一发射阵元与点目标连线的夹角，d＝λ₀/2是阵元间距，λ₀＝c/f₀是载波波长，c是光速；为第m个发射阵元的发射信号；

然后，将第k个脉冲的所有发射阵元的加权输出进行叠加，得到第k个脉冲的加权输出为：

其中，M为发射阵元总数。