[发明专利]一种基于脉宽捷变的LFM脉冲串信号波形设计方法

权利要求书

1.一种基于脉宽捷变的LFM脉冲串信号波形设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、确定待产生LFM脉冲串信号的参数，所述参数包括脉冲重复时间、脉宽T_p及带宽B；根据所述脉冲重复时间确定所述待产生LFM脉冲串信号的脉宽捷变范围，在所述脉宽捷变范围内产生M种具有不同参数的LFM信号；

步骤2、定义任意两个脉宽捷变LFM信号间的二维互模糊函数为公式(1)所示：

其中，u(t)与v(t)均为脉宽捷变的LFM信号，f_d为多普勒频移量，τ为时移量，t为时间轴，()^*为取共轭计算；

将所述步骤1中产生的M种LFM信号代入公式(1)，即可得到M²个二维互模糊函数，取二维互模糊函数模值的最大值构建二维互模糊函数矩阵CAM_M×M；

步骤3、基于所述步骤2构建的二维互模糊函数矩阵CAM_M×M，采用动态规划算法产生长度为N的基于脉宽捷变的LFM脉冲串作为所述待产生LFM脉冲串信号。

2.根据权利要求1所述的LFM脉冲串信号波形设计方法，其特征在于，所述步骤1中在所述脉宽捷变范围内产生M种具有不同参数的LFM信号的方式为：首先在所述脉宽捷变范围内产生M/2种具有不同脉宽的LFM信号，且产生的所述LFM信号均包含公式(2)所示的正调频率与负调频率：

其中，k＝B/T_p为LFM信号的调频率，j为虚数单位，t为LFM脉冲串信号的时间轴。

3.根据权利要求1所述的LFM脉冲串信号波形设计方法，其特征在于，所述步骤3中基于所述步骤2构建的二维互模糊函数矩阵CAM_M×M，采用动态规划算法产生长度为N的基于脉宽捷变的LFM脉冲串作为所述待产生LFM脉冲串信号的过程，包括如下步骤：

步骤3.1、从所述二维互模糊函数矩阵CAM_M×M中选出最小值对应的P对LFM信号，再从P对LFM信号中选择一对作为所述待产生LFM脉冲串信号的起始信号；设置所述待产生LFM脉冲串信号中脉冲序号p的初始值为3；

步骤3.2、采用公式(3)计算需要优化的距离段数量RC：

RC＝2·R/(C·T_r) (3)

其中，R为雷达探测距离，T_r为所述待产生LFM脉冲串信号的脉冲重复时间，C为光速；

从所述步骤3.1确定的起始信号开始以相邻的RC个脉冲作为优化单元OPC，设OPC所包含的脉冲数为Lopc，则初始状态Lopc＝RC；若p≤Lopc，则执行步骤3.3；否则，将所述优化单元OPC右移一个脉冲，执行步骤3.3；

步骤3.3、从CAM_M×M中选出当前优化单元OPC中所有信号W_i的二维互模糊函数模值的最大值WO_i×M，再对WO_i×M的各项求和得到从SWO_1×M中选出最小值对应的信号，作为当前脉冲序号p处的信号；其中，i为信号的编号，且1≤i≤Q，Q为所述优化单元OPC中已确定的信号数，当OPC内信号都确定时，Q＝Lopc；

步骤3.4、若p不等于脉冲串长度N，则令p自加1，执行步骤3.2；否则，则保存当前优化结果，若Lopc不大于N-1，则令Lopc自加1，并使p＝3，按照所述步骤3.1中选择的起始信号，执行步骤3.2，若Lopc大于N-1，则执行步骤3.5；

步骤3.5、从所述步骤3.4中保存的所有优化结果中选择一组距离选通特性最佳的结果作为局部最优解，若P＝0，则执行步骤3.6；若P≠0，则令P自减1，且从所述步骤3.1中得到的信号中再选择一对与已选起始信号不同的信号，作为新的起始信号，执行步骤3.2；

步骤3.6、从所述步骤3.5确定的所有局部最优解中选择一组距离选通特性最佳的结果作为全局最优解，所述全局最优解为所述待产生LFM脉冲串信号。

4.根据权利要求3所述的LFM脉冲串信号波形设计方法，其特征在于，所述优化单元包含3个脉冲。

5.根据权利要求1所述的LFM脉冲串信号波形设计方法，其特征在于，所述步骤1中根据所述脉冲重复时间确定所述待产生LFM脉冲串信号的脉宽捷变范围的方式为：所述脉宽捷变范围是指LFM信号的脉宽占整个脉冲重复周期的比值的取值范围是[5％,25％]。