[发明专利]一种基于波形联动的雷达多径干扰抑制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于波形联动的雷达多径干扰抑制方法及系统，信号处理机通过参数配置和时序控制，实现DDS按照系统同步要求实时发射波形调制交变的雷达信号，信号处理机对接收到的雷达回波信号进行匹配滤波处理，然后再对距离单元的多个周期回波信号进行相关处理，同时设置了可参数化的辅助抑制模式，对于复杂环境下的多径干扰，采用模式修正方法进行抑制。本发明通过信号处理机的时序控制和信号处理运算，实现雷达发射波形调制交变、匹配滤波和多脉冲相关，达到了复杂环境下的多径干扰最大程度抑制，提升了小目标检测能力，提高了信噪比。

【技术领域】

本发明属于雷达技术领域，特别是涉及一种基于波形联动的雷达多径干扰抑制方法及系统。

【背景技术】

雷达的使用环境越来越恶劣，对于复杂环境下的背景回波，不仅包含了目标信号，还包含了杂波、噪声和干扰。理想状态下的目标回波是目标一次散射信号，但实际上因为背景复杂，部分目标回波会经过多次散射后再被雷达接收，即形成虚拟目标的多径干扰。多径干扰不仅仅在单次探测中影响检测性能，而且还会在多次探测中跨周期形成多次回波，特别是在高重频雷达中尤为明显，严重影响了雷达的检测和识别性能。因此，需要寻找更新型和实用的信号处理技术来改善雷达抗多径干扰性能，并推动该技术在复杂环境下的广泛应用。

对于常规的雷达多径干扰抑制方法而言，一般采用简单的重频调制解调的方法，如现有技术中专利公开号为CN109490851B公开的一种基于脉间伪随机码的抗干扰方法，这种方法在背景较为简单的环境中有一定的作用，但在复杂环境下抑制效果非常有限。

在一些体制的雷达中，也有运用时间灵敏度控制和减少系统增益等方式来降低多径干扰的影响，如现有技术中专利公开号为CN114609593A公开的一种基于FPGA和深度学习的谐波雷达，但这种方式在抑制多径干扰的同时，若抑制强度过大会导致目标损失特别是小目标的丢失，若抑制强度不够会残留多径回波，在复杂环境下抑制效果非常差；

为了克服强多径干扰，一些雷达采用基于最小均方误差的自适应多径干扰抑制算法，如现有技术中专利公开号为CN105929375A公开的一种基于最小均方误差准则的穿墙雷达耦合信号抑制方法，这种方法在计算滤波器权系数更新递归时运算量非常大，对工程软硬件设计的实时性要求非常高，使用的范围非常有限。同时，这种方法是建立在理想数学模型基础上的，所以在复杂环境下的应用效果非常受限。

因此，有必要提供一种新的基于波形联动的雷达多径干扰抑制方法来解决上述技术问题。

【发明内容】

本发明的主要目的之一在于提供一种基于波形联动的雷达多径干扰抑制方法，通过信号处理机的时序控制和信号处理运算，实现雷达发射波形调制交变、匹配滤波和多脉冲相关，达到了复杂环境下的多径干扰最大程度抑制，提升了小目标检测能力，提高了信噪比。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种基于波形联动的雷达多径干扰抑制方法，其包括以下步骤：

S1)通过参数配置和时序控制，基于DDS同步发射波形调制交变的实时雷达信号s(t)；

其中，i＝0,1,2,…为脉冲序列，M＝0，当在辅助抑制模式下，取M＝1或 M＝2，fix为向下取整函数；s(t)为线性调频脉冲信号，τ为发射脉冲宽度， A为发射脉冲幅度，B为发射信号带宽，f₀为发射固定载频，T_r为脉冲重复周期，为发射信号初始相位，j为虚部符号。

S2)在系统时序的同步下，基于s(t)产生时序同步的冲激响应信号h(t)和散射回波信号r(t)进行加窗匹配滤波处理，得到第一输出信号y(t)：

其中，为卷积运算；K(t)为回波散射系数与窗函数的时域乘积，sinc为辛克函数，f_d为多普勒频率，为散射相位；