[发明专利]一种雷达信号处理方法

摘要

本发明涉及一种雷达信号处理方法，在雷达转发器中用来提高雷达信号和背景信号的分离程度。首先接收雷达信号，然后编码转发器对雷达信号进行加权，接着逆失配网络对转发器接收到的信号进行再次加权，最后对转发器接收信号进行匹配滤波。本发明利用了失配网络和逆失配网络在信号处理流程中的作用，提高了雷达信号的分离程度；在构造失配网络和逆失配网络时，应用了同时具有幅度和相位的多参量网络模型，实现对信号的最大程度压缩；充分利用了失配网络和逆失配网络的互补作用，在小信噪比的条件下得到很好的分离效果。

主权项

一种雷达信号处理方法，该方法包括如下步骤：步骤一：接收空中合成孔径雷达发射的信号；地面的编码转发器接收空中合成孔径雷达的发射信号；空中的SAR载体在飞经地面编码转发器时，向编码转发器发射雷达信号，此时地面的编码转发器接收到雷达发射的雷达信号，并将其暂时储存，为下一步的加权做准备；其特征在于，还包括如下步骤：步骤二：地面编码转发器对雷达信号进行加权；在编码转发器中预设有失配网络，利用失配网络进行对编码转发器接收到的信号进行加权处理，得到已加权的雷达信号；在编码转发器中，预先设置了失配网络，网络的频率响应为：H(f)＝A(f)e-jθ(f) (1)其中，f是频率参量，A(f)是失配网络的幅度响应，θ(f)是相位响应；对A(f)和θ(f)做傅立叶级数展开，并做了近似处理如下： A ( f ) = a 0 + Σ i = 1 n a i cos ( n 2 πfc ) - - - ( 2 ) = · a 0 + a 1 cos ( 2 πfc ) θ ( f ) = ( 2 πf ) b 0 - Σ i = 1 n b i sin ( n 2 πfc ) - - - ( 3 ) = · ( 2 πf ) b 0 - b 1 sin ( 2 πfc ) 其中，f是频率，n是求和上限，c是和网络参数相关的系数；失配网络的输出信号表示为： s o ( t ) = ∫ - ∞ ∞ S i ( f ) H ( f ) e j 2 πft df - - - ( 4 ) 其中，Si(f)是SAR发射信号的频谱； s o ( t ) = ∫ - ∞ ∞ S i ( f ) H ( f ) e j 2 πft df = ∫ - ∞ ∞ S i ( f ) [ a 0 + a 1 cos ( 2 πfc ) ] · exp ( - j [ 2 π fb 0 - b 1 sin ( 2 πfc ) ] ) · exp ( j 2 πft ) df - - - ( 5 ) = ∫ - ∞ ∞ S i ( f ) [ a 0 + a 1 cos ( 2 πfc ) ] · exp ( - j 2 π ft ′ + b 1 sin ( 2 πfc ) ] ) df 其中，t是时间参量，t′＝t-b0代表输出信号在时间上相对于输入信号有一个时延，b0代表一个时延参数；a0代表傅立叶级数展开的直流分量，a1和b1代表傅立叶级数展开的一次分量；步骤三：空中逆失配网络对地面编码转发器发射的信号进行再次加权；在该步骤中，利用和上一步骤中的失配网络相对应的逆失配网络对空中编码转发器接收到的编码转发器发射信号和地物杂波构成的背景信号进行再次加权，将雷达信号还原，同时破坏背景信号；经过失配网络加权的雷达信号和未经过失配网络加权的背景信号同时进入逆失配网络，此时逆失配网络对背景信号和转发信号进行再次加权；有源编码转发信号和背景信号同时被合成孔径雷达系统接收到，经过逆失配网络的补偿处理，进行压缩前信号的频谱为：[Si(f)+So(f)]H′(f)＝H′(f)Si(f)+H(f)H′(f)Si(f)＝H′(f)Si(f)+Si(f) (6)上式中，失配网络H(f)与逆失配网络H′(f)互为逆系统，所以H(f)H′(f)＝1；步骤四：对空中编码转发器接收信号进行匹配滤波；经过两次加权的信号，在该步骤中进行匹配滤波，对滤波后的信号进行信号分离。