[发明专利]一种超低旁瓣脉冲压缩方法

摘要

本发明提供了一种超低旁瓣脉冲压缩方法，它是针对各项指标都满足雷达系统要求的压缩后的超低旁瓣波形，在频域反求加权窗，根据正交插值与脉冲压缩可在频域来实现和正交插值利用多相滤波降低数据率来完成的原理，提出基于多相滤波正交插值与脉冲压缩合成算法结构。采用本发明，在对脉压其他指标影响较小的条件下，提高了脉压的主副比，从而能够有效的降低旁瓣电平，达到降低雷达虚警率的目的，本发明可广泛用于脉冲压缩体制雷达中。

主权项

1、一种超低旁瓣脉冲压缩方法，其特征是它包含如下步骤：步骤1中频回波信号数字化对输入的中频回波信号进行带通采样，并将带通采样输出的数字序列分两路进行抽取，得到两路序列，一路称为I路序列，一路称为Q路序列；步骤2数字序列预处理对步骤1得到的I、Q两路数字序列的符号进行修正，其中当m为偶数时，则选择(-1)p+1，m为奇数时选择(-1)p，p＝0，1，2，3…，m为任意整数，进行带通采样，得到预处理后的I路数字序列和Q路数字序列；其中I代表同相分量，Q代表正交分量；步骤3时延校正，得到回波信号移频后的频谱对步骤2得到的预处理后的I、Q两路数字序列进行复数FFT，分解出I、Q两路数字序列分别对应的频谱，并对Q路数字序列进行延时滤波得到经过延时滤波后Q路数字序列频谱，将I路数字序列的频谱与经过延时滤波后的Q路数字序列频谱相加，得到回波信号移频后的频谱；分解出I、Q两路数字序列分别对应的频谱和对Q路数字序列频谱做延时滤波的过程如下所示：X′(k)＝DFT(x′BI(n)+j*x′BQ(n)) (6)将得到的X′(k)进行如下的共轭对称与反对称分解X′ep(k)＝[X′(k)+X′*(-k)]/2，X′op(k)＝[X′(k)-X′*(-k)]/2 (7)则X′BI(k)＝DFT(x′BI(n))＝X′ep(k)，X′BQ(k)＝DFT(x′BQ(n))＝-j*X′op(k)(8)对X′BQ(k)进行频域延时滤波，滤波器为HQ(ejω/2)＝e-jω/2；其中X′(k)为将I、Q两路数字序列看作复数序列时的频谱；X′*(k)为X′(k)的共轭；X′ep(k)为X′(k)的共轭对称分量，X′op(k)为X′(k)的共轭反对称分量；x′BI(n)为I路数字序列，X′BI(k)为I路数字序列频谱；x′BQ(n)为Q路数字序列，X′BQ(k)为Q路数字序列频谱；步骤4求取超低旁瓣脉冲压缩频域结果设计一个矩形函数，使矩形函数的长度小于脉压处理过程中所处理数据序列长度的1/4，将该矩形函数与其自身做四次以上卷积运算，得到卷积后的结果，将该卷积后的结果作为超低旁瓣脉冲压缩频域结果；步骤5设计滤波器根据步骤4中得到的超低旁瓣脉冲压缩频域结果，反求加权函数，如下式：$W\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{Y\left(\mathrm{\ω}\right)}{F\left(\mathrm{\ω}\right)*H\left(\mathrm{\ω}\right)}---\left(9\right)$其中F(ω)为参考信号频谱，H(ω)为匹配滤波器，则W(ω)即是所需的频域加权函数；H(ω)·W(ω)则构成脉压滤波器，将实际工程中提供的低通滤波器与脉压滤波器合并，得到合并后的低通滤波器；步骤6频域滤波利用步骤5中得到的合并后的低通滤波器，在频域上对步骤3所得到的回波信号移频后的频谱进行滤波，得到脉冲压缩的频域结果；步骤7脉压结果对步骤6中得到的脉冲压缩频域结果进行频谱叠加，之后对叠加后的频谱进行IFFT，得到最终的具有超低旁瓣效果的脉冲压缩结果。