[发明专利]提高谐波雷达远距离回波与近距离杂波隔离度方法、系统

说明书

本发明提供了一种提高谐波雷达远距离回波与近距离杂波隔离度方法、系统，包括采用频率和时间编码调制，按设计码元序列组成激励信号进行放大和发射；对谐波接收信号用参考信号进行混频、滤波，抑制载频并数字化后，该谐波通道得到反映目标距离的向量；对该向量中的元素按设计码元序列对应的频率顺序恢复相位序列，并进行功率谱估计；依据该功率谱进行加权，对超出杂波图较多的预聚合点采用较大的权值；通过功率加权目标簇聚合得到该谐波通道的目标信息；对各次谐波分别处理，最终得到目标多谐波信息。本发明提供的一种提高谐波雷达远距离回波与近距离杂波隔离度方法、系统大大提高了谐波雷达远距离目标回波与近距离杂波之间隔离度。

技术领域

本发明涉及近场非线性目标谐波雷达探测技术领域，具体地，涉及一种提高谐波雷达远距离回波与近距离杂波隔离度方法、系统。

背景技术

谐波雷达首先发射经过特殊设计的波形，照射到非线性目标上，然后检测非线性目标经过该波形激励之后的再辐射谐波信号特征，实现对含有半导体节点和金属结点等具有内部非线性特征这类目标的检测和定位。与传统线性雷达相比，谐波雷达具有优良的抗线性杂波性能。可以广泛应用于国防、安检、公安、交通和城建等领域。

谐波雷达所接收到的远距离目标回波与近距离杂波必须具备一定的隔离度，以便将较远距离处来自目标的高次谐波回波从近距离杂波中分离出来。由于目标谐波的回波强度随距离增加呈现较快的衰减现象，以二次谐波雷达为例，在同样发射功率条件下，谐波雷达接收信号信噪比与距离的六次方呈反比关系，因此，远距离处的非线性目标谐波回波较为微弱。而在靠近谐波雷达天线附近，存在非线性物体，从而引入了与谐波信号同频率的杂波。为了区分目标与杂波，谐波雷达在远距离探测场景应用中，对提高远距离目标回波与近距离杂波隔离度有着非常迫切的需求。

收发分时技术是用于提高雷达远距离目标回波与近距离杂波隔离度最为传统的方法，该方法在不同的时间窗口内分别进行电磁波的发射与接收。由于在接收的时间窗口内不发射电磁波信号，从而在一定程度上提高了远距离目标回波与近距离杂波之间的隔离度。

在谐波雷达的应用中，上述现有技术存在以下几个方面的缺点：

1.收发分时技术在应用于谐波雷达时，受到收发转换速度的约束，难以实现数十米范围内的非线性目标探测。电磁波在空气中的传播速度接近30万千米每小时，折合1微秒双程延时约150米，为了实现数十米范围内的收发分时工作，需要在皮秒量级实现发射和接收的转换，这在工程中存在很大困难，从而限制了该技术的应用；

2.收发分时技术在应用于谐波雷达时，由于在发射期间接收机处于无接收状态，这就无法实现发射时间窗口对应距离内的强目标检测，从而产生了距离盲区，无法实现近距离范围内对较强目标回波信号的超杂波检测。

针对上述中的相关技术，发明人认为采用传统收发分时技术提高远距离目标回波与近距离杂波隔离度的方法在谐波雷达领域可应用性较差，因此，需要提出一种技术方案以改善上述技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种提高谐波雷达远距离回波与近距离杂波隔离度方法、系统。

根据本发明提供的一种提高谐波雷达远距离回波与近距离杂波隔离度方法，包括如下步骤：

步骤1：采用频率和时间编码调制，从码元集合中无重复地按照设计序列选择一组码元组成激励信号进行放大和发射；

步骤2：谐波接收通道的参考信号恢复与发射同时进行，从码元集合中恢复谐波通道的激励参考信号；

步骤3：对接收到的谐波信号用步骤2得到的谐波参考信号进行混频以及低通滤波处理，经过混频和滤波抑制载频并数字化后，在该谐波通道上得到反映信号距离的相位信号；

步骤4：对步骤3得到的复位相位信号序列依据序号向量中的元素值重新排列并进行功率谱估计，得出该谐波接收通道的功率谱序列；