[发明专利]噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法

说明书

本发明公开噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法,发明分为两部分，第一部分为低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形，包括以下步骤：以一定采样率产生恒包络波形序列作为低峰均比拟态噪声脉冲波形序列模板，按照采样长度产生随机相位序列，将随机相位序列映射到恒包络波形序列从而生成低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形。第二部分为针对多个随机拟态噪声脉冲波形的低旁瓣脉冲压缩相参积累处理算法，包括以下步骤：接收信号下变频采样后的各个回波脉冲与对应的脉冲压缩匹配副本进行脉冲压缩，各个回波脉冲的脉冲压缩结果相参处理获得主瓣增益。

技术领域

本发明属于雷达波形设计技术领域，涉及到噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法。

背景技术

雷达波形的射频隐身设计是雷达和雷达对抗领域的关键技术，噪声雷达波形设计是雷达波形射频隐身设计中的重要内容，利用随机噪声探测目标是对抗敌方电子对抗雷达信号侦察、提高我方雷达作战性能和战场生存能力的有效途径。利用随机噪声作为雷达探测波形有两大难点问题，其一是随机噪声峰均比较高且难以控制，其二是随机噪声经过脉冲压缩处理后旁瓣过高、压缩处理增益较小。

为了使用噪声波形作为探测波形以达到低截获的目的，国内外从20世纪60年代至今做了大量研究。20世纪60年代末期，美国Purdue大学电机工程学院研制了一部最早的随机噪声试验型雷达。20世纪70年代，美国Minnesota大学的Kaveh教授开始将随机信号应用在脉冲体制的雷达中。随着电子器件的发展，数字雷达与数字脉冲压缩处理成为现代雷达的主流。受ADC器件和放大器等射频器件的动态范围限制，雷达波形必须满足低峰均比要求，不能完全由随机噪声充当；同时抑制脉冲压缩后的旁瓣也成为噪声雷达研究的核心难题。噪声雷达波形研究来到了低峰均比拟态噪声波形和其脉冲压缩处理算法的时代。近年来，噪声波形领域比较由代表性的研究是JLiang和李秀友从波形迭代优化的角度，以恒模随机相位波形的随机相位为变量，以单脉冲压缩旁瓣的引申量品质因素(MF)(波形自相关函数主瓣能量和两侧副瓣能量和之比)为目标函数，对噪声波形进行的研究。两人的研究都获得了具有低旁瓣、低峰均比的恒模随机相位波形，但方法都包含了大量的迭代计算，且大大约束了波形相位的随机性。同时J.Liang的研究指出波形的脉冲压缩旁瓣和频域平坦度有关，普遍规律是波形的频域越平坦，脉冲压缩旁瓣越低；而波形频域的平坦度和波形时域峰均比有关，普遍规律是波形频域越平坦，时域峰均比越大，因此从波形单脉冲压缩旁瓣的角度优化波形需要在波形的峰均比和脉冲压缩旁瓣上折衷。

发明内容

本发明提出噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法，该拟态噪声波形具有低峰均比特性、时频域呈噪声状分布、有良好的射频隐身性能，其信号处理采用先单个脉冲压缩，后多脉冲相参处理的方法抑制旁瓣，避开了单脉冲压缩旁瓣优化的方法，使得波形受到的约束小、随机性强。本发明提出的波形产生和信号处理方法能够在保持雷达波形探测特性的同时，使波形具有反电子对抗侦察的射频隐身性能，能够有效提高雷达作战性能和战场生存能力。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

噪声雷达脉冲波形和低旁瓣脉冲压缩相参积累处理方法，包括以下步骤：

S1、利用满足奈奎斯特采样定理的采样率采样恒包络波形获得恒包络波形序列作为样本；

S2、通过随机改变样本恒包络波形序列相位的方法得到低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形序列；

S3、低峰均比随机拟态噪声雷达脉冲波形序列通过数模转换、滤波、上变频、滤波后形成低峰均比随机拟态噪声雷达射频脉冲，用作探测目标的位置；

S4、低峰均比随机拟态噪声雷达射频脉冲经目标反射后形成随机拟态噪声回波脉冲，经过接受系统滤波、下变频、滤波、采样后形成随机拟态噪声回波脉冲序列；

S5、随机拟态噪声回波脉冲序列与对应的匹配序列进行脉冲压缩处理获得随机拟态噪声单脉冲压缩结果；