[发明专利]一种脉内多载频信号收发设计及回波重构方法

说明书

本发明公开一种脉内多载频信号收发设计及回波重构方法，以解决脉内多载频信号经过间歇采样收发后导致回波不完整的问题，实现目标回波和距离像的精确重构。本发明采取的技术方案如下：第一步，子脉冲相位编码设计；第二步，收发互补序列设计；第三步，脉内多载频回波及距离像重构。本发明方法的优点：结合脉内多载频信号的特点，通过设计子脉冲编码方式及收发互补序列，实现了室内场中脉内多载频信号收发处理及回波重构，具有处理流程简单且重构回波更加精确的优势。

【技术领域】

本发明涉及一种脉内多载频信号收发设计及回波重构方法，属于辐射式雷达仿真领域，其具体内容为：在辐射式仿真中，针对间歇采样收发处理导致的回波缺失问题，设计了互补序列对脉内多载频信号进行收发处理，将收发互补序列的回波进行非相参累积处理，实现目标回波及距离像的重构。

【背景技术】

获取空间目标电磁特征、研究电磁波传播效应的方法主要有传统的外场试验和室内场辐射式仿真等方法。室内场辐射式仿真是对外场试验的等效模拟，相比外场试验，具有保密性好、可重复性高、灵活性高、电磁环境易控、实验成本低等优势。然而由于室内场空间较小，目标回波会在发射信号尚未被完全辐射前返回接收机，从而造成收发信号相互耦合而难以分离的问题。文献[1]X.Liu,J.Liu,F.Zhao,X.Ai and G.Wang,An EquivalentSimulation Method for Pulse Radar Measurement in Anechoic Chamber,in IEEEGeoscience and Remote Sensing Letters,2017,14(7):1081-1085.刘晓斌,刘进,赵锋,艾小锋,王国玉.一种微波暗室中脉冲雷达测量等效模拟方法[J].IEEE地球科学与遥感通讯,2017,14(7):1081-1085.提出通过间歇采样收发技术，将发射信号截成多个短脉冲进行发射，只需使得每个短脉冲的时宽足够小，便能避免收发耦合的情况，然后再将被截断的脉冲进行重构，恢复目标信息。

脉内多载频信号是雷达系统使用的常用信号，其单个脉冲内存在多个子脉冲，每个子脉冲内部为相位编码，子脉冲之间伴有随机的频率编码。典型的脉内多载频信号包含四个子脉冲，所以又被称为四载频信号(本发明将以四载频为代表来分析脉内多载频信号)。将脉内多载频信号用于室内场目标探测，同样面临收发信号互耦的问题。

针对室内场脉内多载频信号，本发明提出一种基于互补序列的收发处理及回波重构方法。根据脉内多载频信号内部子脉冲的编码特征及其非相参累积的处理方法，对每个子脉冲分别进行收发序列的设计。首先将四个子脉冲分为两组，每组两个，对每组的子脉冲设计相同的编码方式。在进行收发处理时，对每组内的两个子脉冲分别设计相位靠前和相位靠后的互补收发序列。接收到目标回波后，将每组内两个收发序列得到的子脉冲回波求和，即可实现子脉冲回波的重构。最后，对求和后得到的两个完整子脉冲进行非相参累积处理，就能得到重构的目标距离像。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是：设计一种基于互补序列的收发处理及回波重构方法，以解决脉内多载频信号经过间歇采样收发后导致回波不完整的问题，实现目标回波和距离像的精确重构。

本发明一种脉内多载频信号收发设计及回波重构方法，采取的技术方案如下：

第一步，子脉冲相位编码设计

将脉内多载频信号的子脉冲以两个为一组划分为多组，其中，每组的两个子脉冲采用相同的编码序列。若脉内多载频信号的子脉冲为M个，则可以得到组，表示向下取整。

第二步，收发互补序列设计

对每组的两个子脉冲分别进行相位在前和相位在后的间歇采样收发，即在一个间歇采样周期内，对每组的某一个子脉冲的前半段进行采样发射，而对另一个子脉冲的后半段进行采样发射，正好使其互补。

第三步，脉内多载频回波及距离像重构