[发明专利]基于抖动叠加参差的PD雷达中重频脉组设计方法

说明书

本发明属于雷达总体技术领域，公开了基于抖动叠加参差的PD雷达中重频脉组设计方法，解决现有技术获得的中重频脉组需连续占用大量时间资源，使得在使用PD模式时数据率降低的问题。本发明重频脉组分为4对，确定发射脉宽，计算无距离模糊时脉组对应的最小重复周期，计算第1对前1个脉组的重复周期、每对重频脉组的抖动时间量，对距离和速度进行量化，计算距离‑速度覆盖率随k值的变化值，通过比值k的值，得到后3个重复周期的值，获得其余抖动脉组的重复周期，设置相参脉冲个数。本发明获得的中重频脉组的时间资源分配更加灵活，可在单次天线扫描周期内距离解模糊和补盲、天线扫描周期间速度补盲，使雷达在PD模式时数据率无需降低。

技术领域

本发明属于雷达总体技术领域。

背景技术

具有PD(脉冲多普勒)工作模式的雷达可称为PD(Pulse Doppler)雷达，PD工作模式使得PD雷达具有很强的在杂波背景中检测运动目标的能力。PD工作模式使用的脉组重复频率(Pulse Repetition Frequency，缩写为PRF)在距离上是存在模糊的，按重复频率可分为2种即中重频脉组和高重频脉组。采用低重频脉组的脉冲雷达距离上不存在模糊，虽然也利用多普勒效应抑制杂波，同一距离上的杂波与目标频谱易混叠在一起，多普勒滤波分离困难导致其检测能力差，因此一般不称为PD雷达。

PD工作模式使用高重频脉组虽然没有速度模糊，但由于距离高度模糊，使得远距离的目标不得不与近处强杂波竞争，对远处低速目标的检测性能不佳，且采用高重频脉组时将导致距离上产生较大的遮蔽损耗，降低了雷达对目标距离信息的获取能力，因此，高重频脉组适用的范围较小通常只适用于机载PD雷达在强杂波环境中检测快速接近的目标。使用中重频脉组的PD雷达同时具有低重频和高重频脉组的一些优点和缺点，通过合理地设计参差脉组，能够避免低重频和高重频的缺点，同时保持二者的性能优点，在对目标情况未知，且又同时需要获取大的探测范围内目标距离和速度信息时，中重频脉组是最优选择。此外，由于其处理过程中需要进行距离解模糊，对有源虚假目标也同样具有良好的抗干扰能力，因此中重频脉组的适用的范围较广，在目前较为先进的机载、地面/舰载雷达系统中广泛应用。而中重频脉组设计直接决定着PD雷达的探测性能。

传统的中重频脉设计方法基于M/N准则，为了达到距离-速度覆盖率最大，一般采用3/8准则，传统的设计方法获得的中重频脉组需要在单个天线扫描周期内连续使用8个参差重频才能完成离解模糊/补盲、速度补盲(或解模糊)，即8个参差脉组紧耦合，因此时间资源分配不太灵活，需连续占用大量时间资源，由于中远程搜索雷达的时间资源又十分紧张，这导致在使用PD模式时，不得不降低中远程搜索雷达的数据率。

发明内容

为了克服传统方法的不足，本发明提供了一种基于抖动叠加参差的PD雷达中重频脉组设计方法，该设计方法获得的中重频脉组的时间资源分配更加灵活，可在单次天线扫描周期内距离解模糊和补盲、天线扫描周期间速度补盲(或解模糊)，即使处于PD模式时，中远程搜索雷达的数据率也无需降低。

实现本发明目的的技术方案包括：

将重频脉组分为4对8组(1A/1B、2A/2B、3A/3B、4A/4B)，组成每对重频脉组的2个脉组(A和B)采重频差异较小称为抖动，而各对重频脉组之间的重频差异较大称为参差，用抖动重频脉组实现距离解模糊，再用参差重频脉组实现距离补盲和速度补盲(或速度解模糊)。每个天线扫描周期内使用2对重频脉组，天线扫描周期间循环使用前2对和后2对中频脉组。在单个天线扫描周期内实现距离解模糊和补盲，在天线扫描周期间实现速度补盲。

实现步骤包括：

(1)重频脉组分为4对8组，第1对记为1A/1B、第2对记为2A/2B、第3对记为3A/3B、第4对记为4A/4B；

(2)根据最小作用距离R_min，得到发射脉宽τ，通过如下公式进行τ＝2R_min/C，其中C为光速；