[发明专利]一种基于MISO体制的距离折叠回波抑制方法

摘要

一种基于MISO体制的距离折叠回波抑制方法，它用于雷达抗折叠回波技术领域。本发明解决了现有波形设计抑制距离折叠回波方法不能真正将距离折叠回波抑制，对雷达探测性能提升效果有限的问题。本发明基于MISO体制设计一种脉间相位编码信号使距离折叠回波在角度维产生搬移，距离折叠回波可从雷达空间观测区域搬移到非观测区域，即将折叠回波通过空域滤波方法抑制掉；若折叠回波不能完全搬离观测区域，则发射脉间相位编码信号与不能解决距离折叠回波问题的MISO信号，将其对应的回波数据匹配处理后相减，得到干净的折叠回波数据，利用其通过维纳滤波方法将原回波数据中折叠回波滤除，得到距离无模糊回波数据。本发明可以应用于雷达抗折叠回波技术领域用。

主权项

1.一种基于MISO体制的距离折叠回波抑制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一：雷达由M个间距为d的阵元发射不同信号，M个阵元呈线性阵列，由单个阵元接收回波信号，且接收端有M个匹配滤波器，实现M个阵元发射信号的分离；设计雷达第m个阵元发射的第k个脉冲信号ut,(m,k)(t)的表达式如公式(1)所示：其中：j为虚数单位，m为阵元序号，m＝1,2,…,M，k为脉冲信号序号，K为积累脉冲数，k＝1,2,…,K，Tr为脉冲重复周期，T为脉冲宽度，f0为发射信号载频，b为搬移系数，rect(·)为矩形脉冲函数，t代表时间；sm(t)为正交波形，且sm(t)满足其中：*为卷积运算符号，δ(t)为冲激函数，i′和j′分别代表M中的第i′个和第j′个阵元；雷达发射公式(1)所示的信号探测目标，则第m个阵元发射的第k个脉冲信号对应的回波信号ur,(m,k)(t)如公式(4)所示：其中：τ为回波延时，回波延时τ表示如下：其中：R表示被探测目标与雷达实际径向距离，v为被探测目标径向速度，c为光速，R0为被探测目标与雷达等效径向距离，Rmax为被探测目标与雷达的最大无模糊距离，n表示回波折叠次数；波离角θ对应的流型矢量a(θ)表示如下：其中：λ为发射信号波长，且λ＝c/f0；·为乘法运算符，[·]T为矩阵转置运算符；则雷达发射信号的第k个脉冲信号对应的回波数据Ur,k(t)表示如下：其中：ur,(m,k)(t)表示第m个阵元发射的第k个脉冲信号对应的回波信号，且ur,(m,k)(t)为一行向量；当回波折叠次数为n时，回波信号ur,(m,k)(t)在接收端与参考信号urefer,(m,k+n)进行匹配处理，参考信号urefer,(m,k+n)的形式如公式(8)所示：经过匹配处理得到的回波数据umatch,(m,k,n)如公式(9)所示：其中：为中间变量，ρ表示回波强度，nb为折叠次数为n的回波在角度维搬移量；设计距离折叠回波在角度维搬移到雷达非观测空间角度范围的搬移系数b；步骤二：雷达的各阵元分别发射公式(1)信号与不能解决距离折叠回波现象的MISO信号，将公式(1)信号在接收端匹配处理后得到的回波数据Uk(t)与不能解决距离折叠回波现象的MISO信号在接收端匹配处理后得到的回波数据Xk(t)相减，得到距离折叠回波数据Yk(t)；步骤三：计算距离折叠回波数据Yk(t)的协方差矩阵，并通过滤波求得最优权矢量wm,opt；步骤四：利用最优权矢量计算出雷达各阵元发射不能解决距离折叠回波现象的MISO信号对应的距离无模糊回波数据，即将各个阵元发射信号对应的回波数据中的距离折叠回波成分抑制掉，得到距离无模糊回波数据。