[发明专利]一种消除雷达目标盲速的脉冲分段编码方法

说明书

本发明属于雷达技术领域，公开了一种消除雷达目标盲速的脉冲分段编码方法，包括：确定慢时间线性相位Φsubgt;m/subgt;(k)及对应的发射信号为ssubgt;m/subgt;(t)；将脉冲分段，给每段脉冲添加一个随机相位或固定相位，得到添加相位后的慢时间线性相位Φ′subgt;m/subgt;(k)及对应的发射信号s′subgt;m/subgt;(t)；s′subgt;m/subgt;(t)经过目标散射后到达第n个接收阵元上得回波信号ssubgt;mn/subgt;(t)；对回波信号进行叠加，得第n个接收阵元的输出信号Ssubgt;n/subgt;(t)；对Ssubgt;n/subgt;(t)进行下变频、匹配滤波，得匹配滤波后的回波信号Xsubgt;n,i/subgt;(t)和相应的DDMA雷达的模糊函数；对Xsubgt;n,i/subgt;(t)进行FFT，得到频域信号zsubgt;nk′,i/subgt;，采用空时自适应处理方法进行杂波抑制；该方法能解决DDMA MIMO雷达多普勒模糊的问题，消除目标盲速，扩大了精确控制相位的方式，减弱了随机相位偶然性带来的性能偏差，具有更好的最小可检测速度。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，具体涉及一种消除雷达目标盲速的脉冲分段编码方法，能够解决DDMA MIMO雷达回波多普勒模糊的问题，用于消除雷达目标盲速。

背景技术

传统的多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)雷达需要给每一个发射阵元配备独立的波形发生器，所以导致成本较高。另外，正交的波形也会破坏杂波的回波相关性，使杂波抑制无法依靠发射自由度进行。使用多普勒频分多址(DopplerDivision Multiple Access，DDMA)波形的MIMO雷达有望克服上面两个问题，有可能在机载雷达中得到使用。它建立在常规单输入多输出(Single Input Multiple Output，SIMO)雷达基础之上，波形间的正交通过发射机的移相器在脉间实现。

DDMA波形具有良好的回波相关性，但是采用DDMA波形的雷达系统各阵元发射信号之间多普勒间隔比重频更小，接收到的信号容易在多普勒域混叠，并且容易出现多普勒模糊现象，可能导致目标检测盲速的产生。

2011年，Rabideau提出了两种解决多普勒模糊的方法，一种是参差多普勒频移方法，一种是相位抖动方法。其中，参差多普勒频移的方法是将DDMA波形中的慢时间线性相位采用的频率步进方式由等间隔进改为非等间隔，使每个发射阵元数据在多普勒域的频率偏移各有不同，使得同一个多普勒通道中同一模糊目标得到的积累次数尽可能少。该方法较为复杂，尤其是发射阵元较多时，难以找到最优的频率步进间隔。

相位抖动的方法中，发射波形是原始DDMA波形的变化形式，它是将随机产生但是不随时间变化的相位添加到每个阵元的发射相位中。在使用正确的匹配滤波器进行匹配接收后，对于不模糊的目标，可以正确移除发射时添加的随机相位并正确相干积累。而对于速度模糊的目标，其携带的随机相位差，与低速匹配滤波器不匹配，不能得到最大的相干积累增益，也会和杂波的回波存在区别，以此达到抑制多普勒模糊并消除盲速的目的。该方法添加的随机相位数量较少，对添加的随机相位进行精确控制的范围较小，所得结果具有随机偶然性。

但是以上两种方法会导致杂波抑制处理的旁瓣较高，目标的最小可检测速度较大，对于慢速且微弱的目标检测不利。

Van Rossum和Anitor在2018年提出一种慢时间码分多址(ST-CDMA)波形，该波形的每个脉冲中的不同发射波形都是正交的，与DDMA波形类似，但是不同于DDMA波形的是该波形所乘相位并不是慢时间线性相位，而是一个随机相位，该方法可以有效检测弱小目标，但是该方法必须结合稀疏信号处理，计算量大，方法复杂。

发明内容