CN114779177B - 一种频率分集波形的相参处理方法 - Google Patents

一种频率分集波形的相参处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种频率分集波形的相参处理方法,继承常规频率分集体制雷达在空域中干扰条件下对目标的实时检测性能,同时为了进一步提高在非干扰条件下的检测性能,该方法采用时分复用的方式发射不同频率的信号,采用信道化接收机接收不同频率的信号,先利用脉宽的先验信息对同一目标不同频率的目标进行时间配对,再分别对距离和速度耦合项进行相位补偿,补偿完成后按离散多普勒值进行对应相加,完成多频率通道脉冲维的联合相参积累。

Description

一种频率分集波形的相参处理方法
技术领域
本发明涉及雷达脉冲领域,尤其涉及一种频率分集波形的相参处理方法。
背景技术
频率分集雷达是指在同一个脉冲重复周期中,采用多个发射机同时或近乎同时发射多个不同载频的脉冲的雷达体制。多个载频发射的方式主要有两种,包括:1、空间频率分集,如不同阵元发射不同频点的脉冲信号,最典型是近年来研究较多的FDA(频率分集阵列)雷达,与常规相控阵雷达不同,这种雷达体制能够产生距离依赖的雷达天线方向图;2、时间频率分集,即相继发射多个不同频点的脉冲信号,如常规雷达中常用的频率分集模式。这种模式一般需要多个发射机完成多个频率雷达信号的发射,但是由于依靠同一天线进行发射,因此通常采用分时发射方式。
本技术方案主要讨论常规体制雷达中常用的这种频率分集模式。这种模式与频率捷变体制有很多相似之处,前者是脉冲内频率跳变,而后者则是脉冲间频率跳变,因此频率分集在抗干扰的应用中与频率捷变技术一样都具有较大潜能。常规雷达工作在频率分集模式时,多个频率信号通过多个信道化接收机进行接收,后续处理相对独立,每一个接收机都独立地进行脉冲压缩、相参处理等,多个通道处理的结果可以选择在检测前先对多路通道接收信号,送入线性检波或者平方率检波后先进行非相参积累检测,再进行目标判决;或者将多通道接收信号先分别进行检测,再将多通道的检测结果按照N/M准则(如2/3准则表示有3个频率通道的信号输出,只要2个频率或2个频率以上的通道输出有目标,就可以判断为有目标)进行判决输出。
从以上常规处理的结果来看,主要问题是多个频率接收通道的处理基本上相互独立,在合并处理结果时,无论是检测前进行非相参积累还是检测后进行N/M准则判决,都属于非相参处理方式,主要原因是采用不同频率发射后,相同径向速度目标的多普勒频率不同,导致接收信号的相位变化不同,难以进行相参处理;相比于相参处理,虽然保留了频率变化在抗干扰和缓解目标起伏效应方面的优势,但是信噪比的积累有限,雷达有进一步提高检测性能的可能。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足,提供了一种频率分集波形的相参处理方法,能够实现针对时间频率分集信号的多通道联合相参处理。
为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种频率分集波形的相参处理方法,包括以下步骤:
S1、分离混频回波信号中三个频点回波信号;
S2、对三个频点接收通道信号进行抽取配对,构建联合处理组;
S3、对相位进行补偿;先对距离进行补偿,然后对速度耦合项进行补偿。
进一步,所述S1中,分离出的三个频点回波信号,分别为:
Figure 379814DEST_PATH_IMAGE001
Figure 705753DEST_PATH_IMAGE002
Figure 603302DEST_PATH_IMAGE003
(1)
所述混频回波信号为:
Figure 723705DEST_PATH_IMAGE004
(2)
其中,假设每个脉冲重复周期内依次发射三个频点的线性调频子脉冲,子脉冲之间无时延,载频频点分别记作
Figure 237863DEST_PATH_IMAGE005
Figure 98984DEST_PATH_IMAGE006
Figure 913356DEST_PATH_IMAGE007
Figure 470240DEST_PATH_IMAGE008
为总时间,
Figure 940535DEST_PATH_IMAGE009
Figure 608277DEST_PATH_IMAGE010
为慢时间;
Figure 277156DEST_PATH_IMAGE011
为快时间;
Figure 739361DEST_PATH_IMAGE012
为发射信号脉冲重复周期;
Figure 962532DEST_PATH_IMAGE013
为脉内调频斜率;
Figure 965123DEST_PATH_IMAGE014
为发射的每个子脉冲脉宽;
Figure 957350DEST_PATH_IMAGE015
为第
Figure 856036DEST_PATH_IMAGE015
个发射信号;
Figure 35344DEST_PATH_IMAGE016
表示辛格包络函数,
Figure 44888DEST_PATH_IMAGE017
表示信号带宽,
Figure 953939DEST_PATH_IMAGE018
Figure 757947DEST_PATH_IMAGE019
Figure 955710DEST_PATH_IMAGE020
分别表示频点
Figure 503366DEST_PATH_IMAGE021
Figure 470185DEST_PATH_IMAGE022
Figure 445094DEST_PATH_IMAGE023
对应的信号波长;
Figure 864574DEST_PATH_IMAGE024
为目标的初始距离,
Figure 212991DEST_PATH_IMAGE025
为目标速度,
Figure 34317DEST_PATH_IMAGE026
为光速;
Figure 445706DEST_PATH_IMAGE027
为复数。
进一步,所述S2中,
对三个频点接收通道信号进行抽取配对,构建联合处理回波数组的具体方法为:
S201、按照回波数据的距离单元进行遍历,抽取频点
Figure 149220DEST_PATH_IMAGE028
通道的任意单个距离单元
Figure 38679DEST_PATH_IMAGE029
对应的回波信号
Figure 714511DEST_PATH_IMAGE030
S202、选取频点
Figure 234485DEST_PATH_IMAGE031
通道、与
Figure 628557DEST_PATH_IMAGE032
时间间隔为
Figure 321707DEST_PATH_IMAGE033
的距离单元
Figure 852045DEST_PATH_IMAGE034
对应的回波信号
Figure 605238DEST_PATH_IMAGE035
和频点
Figure 283344DEST_PATH_IMAGE036
通道、与
Figure 514605DEST_PATH_IMAGE037
时间间隔为
Figure 165029DEST_PATH_IMAGE038
的距离单元
Figure 89123DEST_PATH_IMAGE039
对应的回波信号
Figure 192208DEST_PATH_IMAGE040
构建联合处理组
Figure 224230DEST_PATH_IMAGE041
,其中,
Figure 729161DEST_PATH_IMAGE042
为与
Figure 620894DEST_PATH_IMAGE043
间隔
Figure 211275DEST_PATH_IMAGE044
的距离单元;
Figure 784339DEST_PATH_IMAGE045
为与
Figure 206093DEST_PATH_IMAGE046
间隔2
Figure 471989DEST_PATH_IMAGE047
的距离单元。
进一步,所述S3中,距离补偿为:
S301、对联合处理组
Figure 284087DEST_PATH_IMAGE048
进行补偿,
补偿系数分别为
Figure 926421DEST_PATH_IMAGE049
Figure 202682DEST_PATH_IMAGE050
Figure 639479DEST_PATH_IMAGE051
S302、得到补偿之后的联合处理组为
Figure 204453DEST_PATH_IMAGE052
进一步,所述S3中,
速度耦合项补偿为:
S303、将联合处理组的多脉冲数据记作
Figure 853740DEST_PATH_IMAGE053
S304、采用FFT变换对频点
Figure 250086DEST_PATH_IMAGE054
通道的多脉冲数据进行相参处理,
记作:
Figure 857785DEST_PATH_IMAGE055
(3)
其中,公式(3)能够得到不同多普勒频率
Figure 644476DEST_PATH_IMAGE056
的相参积累值;FT表示进行离散傅里叶变换。
进一步,所述公式(3)与所述
Figure 363033DEST_PATH_IMAGE057
频率和
Figure 613886DEST_PATH_IMAGE058
频率联合处理步骤为:
S305、对
Figure 392486DEST_PATH_IMAGE059
进行速度折算,得到离散速度为
Figure 666472DEST_PATH_IMAGE060
S306、再按照该离散速度计算
Figure 188720DEST_PATH_IMAGE061
频率和
Figure 294080DEST_PATH_IMAGE062
频率对应的多普勒值,分别为
Figure 240651DEST_PATH_IMAGE063
Figure 736355DEST_PATH_IMAGE064
S307、对
Figure 859032DEST_PATH_IMAGE065
Figure 22160DEST_PATH_IMAGE066
分别按照多普离散值
Figure 876983DEST_PATH_IMAGE067
Figure 391141DEST_PATH_IMAGE068
进行相参积累;
其中,N为相参积累脉冲数;
Figure 51930DEST_PATH_IMAGE069
为脉冲重复频率。
进一步,对所述公式(3)中的耦合项进行速度补偿,得到变换结果为:
Figure 803985DEST_PATH_IMAGE070
Figure 360868DEST_PATH_IMAGE071
(4)
其中,
Figure 893481DEST_PATH_IMAGE072
为发射信号脉冲重复周期。
进一步,所述三个频点的相参积累值进行相加合并,为:
Figure 295643DEST_PATH_IMAGE073
(5)
其中
Figure 167784DEST_PATH_IMAGE074
本发明的有益效果为:该方法克服了常规频率分集体制雷达进行处理时,多采用非相参处理时造成的检测性能损失,实现了多个频率通道回波信号的联合相参处理。
该方法利用脉压后不同频率脉冲补偿后相参相加,消除了频率变化与距离、速度的耦合相位干扰项,实际上是一种解耦合处理。
构建不同场景下的处理模式,利用回波数据对干扰信号实时监测,实现不同处理模式的选择,提高了算法的场景适应性。
附图说明
图1 为本发明一种频率分集波形的相参处理方法的示意图;
图2为频率分集波形示意图;
图3为未采用本技术方案的相参处理结果图;
图4为采用本技术方案的相参处理结果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1,为完成后续的技术方案说明,首先构建本技术方案选取的时间频率分集信号回波模型。
频率分集雷达在改善目标起伏、杂波去相关和抗干扰方面具有较多的优点,在抗干扰应用方面,通常采用非相参积累的方式处理不同频率的回波信号,以提高雷达目标检测性能;但是非相参处理相对于相参处理来说,仍存在性能提升空间;
因此,本技术方案希望采用一种处理方式能够实现频率分集信号的脉内相参处理。
作为一种具体的实现,以三频率分集信号作为发射信号为例,不失一般性,整个方案处理流程也可拓展到多频率分集信号中;
作为一种具体的实现,假设每个脉冲重复周期内依次发射三个频点的线性调频子脉冲,子脉
冲之间无时延,载频频点分别记作
Figure 895569DEST_PATH_IMAGE075
Figure 649898DEST_PATH_IMAGE076
Figure 121331DEST_PATH_IMAGE077
并采用等脉冲重复周期工作,发射示意图如图1所示,则第
Figure 847979DEST_PATH_IMAGE078
个发射信号表达式为:
Figure 481085DEST_PATH_IMAGE079
其中,
Figure 988290DEST_PATH_IMAGE080
为脉内调频斜率,
Figure 997834DEST_PATH_IMAGE081
为发射的每个子脉冲脉宽,
Figure 578988DEST_PATH_IMAGE082
为总时间,
Figure 648575DEST_PATH_IMAGE083
Figure 377497DEST_PATH_IMAGE084
为慢时间,
Figure 211240DEST_PATH_IMAGE085
为快时间,
Figure 912480DEST_PATH_IMAGE086
为发射信号脉冲重复周期。
考虑走-停-走的模型,对于第
Figure 887389DEST_PATH_IMAGE087
个脉冲重复周期,运动目标的回波表达式为:
Figure 369186DEST_PATH_IMAGE088
Figure 454954DEST_PATH_IMAGE089
Figure 276279DEST_PATH_IMAGE090
其中,
Figure 218827DEST_PATH_IMAGE091
Figure 125603DEST_PATH_IMAGE092
Figure 483904DEST_PATH_IMAGE093
Figure 956473DEST_PATH_IMAGE094
为目标的初始距离,
Figure 538764DEST_PATH_IMAGE095
为目标速度,
Figure 667257DEST_PATH_IMAGE096
为光速。
然后进行混频处理到零中频,并进行脉冲压缩,假设目标远离雷达且定义目标远离雷达的方向为正,其回波信号可以表示为:
Figure 360407DEST_PATH_IMAGE097
Figure 953062DEST_PATH_IMAGE098
Figure 706255DEST_PATH_IMAGE099
Figure 56464DEST_PATH_IMAGE100
其中,
Figure 350043DEST_PATH_IMAGE101
表示辛格包络函数,
Figure 467DEST_PATH_IMAGE102
表示信号带宽,
Figure 658981DEST_PATH_IMAGE103
Figure 824383DEST_PATH_IMAGE104
Figure 859335DEST_PATH_IMAGE105
分别表示频点
Figure 95757DEST_PATH_IMAGE106
Figure 190752DEST_PATH_IMAGE107
Figure 577871DEST_PATH_IMAGE108
对应的信号波长。
作为一种具体的实现,下面进入方案的主体部分,主要对
Figure 150935DEST_PATH_IMAGE109
中的回波信号进行处理,以满足后续多脉冲积累的需求。
Figure 775951DEST_PATH_IMAGE110
可以看出,
Figure 838585DEST_PATH_IMAGE111
主要由三个频点的回波构成,采用三个频率选通接收机进行接收,不考虑接收机频率滤波器的泄露,可将三个频点回波信号分离出来,分别为:
Figure 650683DEST_PATH_IMAGE112
Figure 27438DEST_PATH_IMAGE113
Figure 303699DEST_PATH_IMAGE114
Figure 474917DEST_PATH_IMAGE115
Figure 39891DEST_PATH_IMAGE116
Figure 17074DEST_PATH_IMAGE117
Figure 351103DEST_PATH_IMAGE118
Figure 958802DEST_PATH_IMAGE119
Figure 542230DEST_PATH_IMAGE120
(1)
其中,可将
Figure 260787DEST_PATH_IMAGE121
改写为以下形式,
即混频回波信号为:
Figure 714903DEST_PATH_IMAGE122
(2)
其中,假设每个脉冲重复周期内依次发射三个频点的线性调频子脉冲,子脉冲之间无时延,载频频点分别记作
Figure 290240DEST_PATH_IMAGE123
Figure 298648DEST_PATH_IMAGE124
Figure 820896DEST_PATH_IMAGE125
Figure 926255DEST_PATH_IMAGE126
为总时间,
Figure 875757DEST_PATH_IMAGE127
Figure 637039DEST_PATH_IMAGE128
为慢时间;
Figure 694469DEST_PATH_IMAGE129
为快时间;
Figure 123177DEST_PATH_IMAGE130
为发射信号脉冲重复周期;
Figure 40317DEST_PATH_IMAGE131
为脉内调频斜率;
Figure 288896DEST_PATH_IMAGE132
为发射的每个子脉冲脉宽;
Figure 887367DEST_PATH_IMAGE133
为第
Figure 967319DEST_PATH_IMAGE133
个发射信号;
Figure 993044DEST_PATH_IMAGE134
表示辛格包络函数,
Figure 728919DEST_PATH_IMAGE135
表示信号带宽,
Figure 193398DEST_PATH_IMAGE136
Figure 331118DEST_PATH_IMAGE137
Figure 527744DEST_PATH_IMAGE138
分别表示频点
Figure 547653DEST_PATH_IMAGE139
Figure 19086DEST_PATH_IMAGE140
Figure 745733DEST_PATH_IMAGE141
对应的信号波长;
Figure 175578DEST_PATH_IMAGE142
为目标的初始距离,
Figure 886045DEST_PATH_IMAGE143
为目标速度,
Figure 630010DEST_PATH_IMAGE144
为光速;
Figure 476743DEST_PATH_IMAGE145
为复数。
若要实现多个频率通道的联合相参处理,应该着重解决两个问题:
一、回波目标在多个频率通道的距离位置不同,由式(1)可以看出,目标的峰值位置由
Figure 343068DEST_PATH_IMAGE146
函数决定,分别为
Figure 9672DEST_PATH_IMAGE147
Figure 619645DEST_PATH_IMAGE148
Figure 320885DEST_PATH_IMAGE149
二、相位上,三个频点通道的回波信号相位分别为
Figure 295794DEST_PATH_IMAGE150
Figure 712345DEST_PATH_IMAGE151
Figure 860429DEST_PATH_IMAGE152
,由于频率调制,存在距离-频率和速度-频率的耦合项,无法进行一体化地相参处理,下面分别进行解决:
先解决距离上的对齐问题。实际中,目标的真实位置是未知的,但是存在目标的先验信息是:对于三频率分集波形来说,一个目标会在三个频率接收通道上形成三个峰值,且峰值之间的间隔为
Figure 681755DEST_PATH_IMAGE153
所述S2中,对三个频点接收通道信号进行抽取配对,构建联合处理回波数组的具体方法为:
S201、按照回波数据的距离单元进行遍历,抽取频点
Figure 827565DEST_PATH_IMAGE154
通道的任意单个距离单元
Figure 531079DEST_PATH_IMAGE155
对应的回波信号
Figure 686117DEST_PATH_IMAGE156
S202、选取频点
Figure 96370DEST_PATH_IMAGE157
通道、与频点
Figure 475398DEST_PATH_IMAGE158
时间间隔为
Figure 869471DEST_PATH_IMAGE159
的距离单元对应的回波信号
Figure 297041DEST_PATH_IMAGE160
和频点
Figure 92959DEST_PATH_IMAGE161
通道、与频点
Figure 377309DEST_PATH_IMAGE162
时间间隔为
Figure 993099DEST_PATH_IMAGE163
的距离单元
Figure 489939DEST_PATH_IMAGE164
对应的回波信号
Figure 937101DEST_PATH_IMAGE165
构建联合处理组
Figure 595615DEST_PATH_IMAGE166
,其中,
Figure 698700DEST_PATH_IMAGE167
为与
Figure 530390DEST_PATH_IMAGE168
间隔
Figure 35321DEST_PATH_IMAGE169
的距离单元;
Figure 130316DEST_PATH_IMAGE170
为与
Figure 517435DEST_PATH_IMAGE168
间隔2
Figure 90499DEST_PATH_IMAGE171
的距离单元。
这样可以保证,若存在目标回波,则处理时可将多个频率接收通道中的同一目标进行联合处理。
再解决相位上的补偿问题。前面指出,频率变化导致距离和速度都出现了耦合项,对相参处理都存在比较严重的影响。
所述距离补偿为:
S301、对联合处理组
Figure 715515DEST_PATH_IMAGE172
进行补偿,补偿系数分别为
Figure 778149DEST_PATH_IMAGE173
Figure 852897DEST_PATH_IMAGE174
Figure 964072DEST_PATH_IMAGE175
S302、得到补偿之后的联合处理组为
Figure 240333DEST_PATH_IMAGE176
然后对速度耦合项进行补偿,由于目标的速度未知,因此对速度进行遍历,针对联合处理组的多脉冲数据进行联合相参处理,所述速度耦合项补偿为:
S303、将联合处理组的多脉冲数据记作
Figure 677130DEST_PATH_IMAGE177
S304、先将频点
Figure 976525DEST_PATH_IMAGE178
通道的多脉冲数据进行相参处理,即FFT变换,记作:
Figure 953708DEST_PATH_IMAGE179
(3)。
公式(3)能够得到不同多普勒频率
Figure 287737DEST_PATH_IMAGE180
的相参积累值;
所述公式(3)与所述
Figure 629857DEST_PATH_IMAGE181
频率和
Figure 478864DEST_PATH_IMAGE182
频率联合处理步骤为:
S305、对
Figure 463001DEST_PATH_IMAGE183
进行速度折算,得到离散速度为
Figure 385957DEST_PATH_IMAGE184
S306、再按照该离散速度计算
Figure 961295DEST_PATH_IMAGE185
频率和
Figure 500861DEST_PATH_IMAGE186
频率对应的多普勒值,分别为
Figure 757530DEST_PATH_IMAGE187
Figure 862889DEST_PATH_IMAGE188
S307、对
Figure 812391DEST_PATH_IMAGE189
Figure 573673DEST_PATH_IMAGE190
分别按照多普离散值
Figure 634033DEST_PATH_IMAGE191
Figure 593899DEST_PATH_IMAGE192
进行相参积累;
其中,N为相参积累脉冲数;
Figure 714302DEST_PATH_IMAGE193
为脉冲重复频率。
其中,式(3)中由于
Figure 759618DEST_PATH_IMAGE194
引起的耦合项,也需要按速度进行补偿;
对所述公式(3)中的耦合项进行速度补偿,得到变换结果为:
Figure 623669DEST_PATH_IMAGE195
Figure 641303DEST_PATH_IMAGE196
(4)
其中,
Figure 929678DEST_PATH_IMAGE197
为发射信号脉冲重复周期。
由于距离和速度的耦合项都按照速度值进行补偿,因此可以直接将三个频点的相参积累值进行相加合并;
所述三个频点的相参积累值进行相加合并,为:
Figure 462290DEST_PATH_IMAGE198
Figure 130032DEST_PATH_IMAGE199
(5)
其中
Figure 2173DEST_PATH_IMAGE200
以上就是整个三频点分集波形的相参处理流程。
频率分集雷达在改善目标起伏、杂波去相关和抗干扰等方面具有较多的优点。时间频率分集是频率分集雷达常用的一种方式,在一个脉冲重复周期内同时发射多个频率的雷达信号,同时采用多个接收机独立进行接收,这种处理方式最大的问题在于多个频率的回波信号一般根据该频率接收通道独立进行处理,最后选通某一频率通道信号输出或者对多频率通道输出进行非相参积累,以提高其抗干扰性能或者目标检测性能;显然,多频率通道接收数据联合处理的性能高于选通单一频率通道信号,相参积累的性能高于非相参积累。
为了进一步理解本发明的上述技术方案,以下就本技术方案的综合应用方式做详细描述:
采用分集发射的方式可以分别构建三个不同频点信号构成的回波矩阵
Figure 261116DEST_PATH_IMAGE201
Figure 484287DEST_PATH_IMAGE202
Figure 424561DEST_PATH_IMAGE203
,这样可以根据不同频率接收通道实时监测目标环境中的干扰信号功率;
根据结果一般可以分为三种情况:
(1)未发现干扰信号,则按照本文中相参处理方法,能够尽可能提高信噪比;
(2)发现一个频点受到干扰,则另外两个频点独立进行相参处理后,再进行非相参积累,降低虚警概率提高检测概率;
(3)发现两个频点受到干扰,则根据剩下一个频点独立相参处理。
为了进一步理解本发明的上述技术方案,以下就本技术方案的仿真参数设计做详细描述:
发射三频率分集的线性调频子脉冲信号,每个子脉冲的脉宽为20us,带宽为1MHz,载频分别为350MHz、400MHz和450MHz,脉冲重复周期为500us,目标位于100km处,径向速度100m/s,相参积累脉冲数为20。
图3给出了未采用本技术方案的相参处理结果,一个目标分成三个目标,位于不同的距离单元和多普勒单元;
图4为本技术方案的相参处理结果,经过相参处理后,只存在一个峰值。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求。

Claims (6)

1.一种频率分集波形的相参处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、分离混频回波信号中三个频点回波信号;
S2、对三个频点接收通道信号进行抽取配对,构建联合处理组;
S3、对相位进行补偿;先对距离进行补偿,然后对速度耦合项进行补偿;
所述S1中,分离出的三个频点回波信号,分别为:
Figure 288541DEST_PATH_IMAGE001
Figure 906604DEST_PATH_IMAGE002
Figure 52415DEST_PATH_IMAGE003
(1)
所述混频回波信号为:
Figure 959191DEST_PATH_IMAGE004
(2)
其中,假设每个脉冲重复周期内依次发射三个频点的线性调频子脉冲,子脉冲之间无时延,载频频点分别记作
Figure 848650DEST_PATH_IMAGE005
Figure 524482DEST_PATH_IMAGE006
Figure 903510DEST_PATH_IMAGE007
Figure 297583DEST_PATH_IMAGE008
为总时间,
Figure 725153DEST_PATH_IMAGE009
Figure 521071DEST_PATH_IMAGE010
为慢时间;
Figure 274263DEST_PATH_IMAGE011
为快时间;
Figure 686790DEST_PATH_IMAGE012
为发射信号脉冲重复周期;
Figure 386893DEST_PATH_IMAGE013
为脉内调频斜率;
Figure 37317DEST_PATH_IMAGE014
为发射的每个子脉冲脉宽;
Figure 758148DEST_PATH_IMAGE015
为第
Figure 147320DEST_PATH_IMAGE015
个发射信号;
Figure 916693DEST_PATH_IMAGE016
表示辛格包络函数,
Figure 248055DEST_PATH_IMAGE017
表示信号带宽,
Figure 811892DEST_PATH_IMAGE018
Figure 605535DEST_PATH_IMAGE019
Figure 444178DEST_PATH_IMAGE020
分别表示频点
Figure 69195DEST_PATH_IMAGE021
Figure 335091DEST_PATH_IMAGE022
Figure 209506DEST_PATH_IMAGE023
对应的信号波长;
Figure 586261DEST_PATH_IMAGE024
为目标的初始距离,
Figure 800204DEST_PATH_IMAGE025
为目标速度,
Figure 237002DEST_PATH_IMAGE026
为光速;
Figure 598713DEST_PATH_IMAGE027
为复数;
所述S2中,对三个频点接收通道信号进行抽取配对,构建联合处理回波数组的具体方法为:
S201、按照回波数据的距离单元进行遍历,抽取频点
Figure 779159DEST_PATH_IMAGE028
通道的任意单个距离单元
Figure 113188DEST_PATH_IMAGE029
对应的回波信号
Figure 720887DEST_PATH_IMAGE030
S202、选取频点
Figure 304315DEST_PATH_IMAGE031
通道、与
Figure 22872DEST_PATH_IMAGE032
时间间隔为
Figure 476988DEST_PATH_IMAGE033
的距离单元
Figure 52325DEST_PATH_IMAGE034
对应的回波信号
Figure 323382DEST_PATH_IMAGE035
和频点
Figure 580051DEST_PATH_IMAGE036
通道、与
Figure 685410DEST_PATH_IMAGE037
时间间隔为
Figure 634912DEST_PATH_IMAGE038
的距离单元
Figure 396195DEST_PATH_IMAGE039
对应的回波信号
Figure 253292DEST_PATH_IMAGE040
构建联合处理组
Figure 681999DEST_PATH_IMAGE041
,其中,
Figure 536823DEST_PATH_IMAGE042
为与
Figure 582139DEST_PATH_IMAGE043
间隔
Figure 446190DEST_PATH_IMAGE044
的距离单元;
Figure 463825DEST_PATH_IMAGE045
为与
Figure 551866DEST_PATH_IMAGE046
间隔2
Figure 287741DEST_PATH_IMAGE047
的距离单元。
2.根据权利要求1所述的一种频率分集波形的相参处理方法,其特征在于:所述S3中,距离补偿为:
S301、对联合处理组
Figure 689904DEST_PATH_IMAGE048
进行补偿,补偿系数分别为
Figure 624362DEST_PATH_IMAGE049
Figure 86567DEST_PATH_IMAGE050
Figure 44159DEST_PATH_IMAGE051
S302、得到补偿之后的联合处理组为
Figure 515591DEST_PATH_IMAGE052
3.根据权利要求1所述的一种频率分集波形的相参处理方法,其特征在于:所述S3中,
速度耦合项补偿为:
S303、将联合处理组的多脉冲数据记作
Figure 304556DEST_PATH_IMAGE053
S304、采用FFT变换对频点
Figure 672083DEST_PATH_IMAGE054
通道的多脉冲数据进行相参处理,
记作:
Figure 382550DEST_PATH_IMAGE055
(3)
其中,公式(3)能够得到不同多普勒频率
Figure 188832DEST_PATH_IMAGE056
的相参积累值;FT表示进行离散傅里叶变换;N为相参积累脉冲数;
Figure 769986DEST_PATH_IMAGE057
为脉冲重复频率。
4.根据权利要求3所述的一种频率分集波形的相参处理方法,其特征在于:所述公式(3)与
Figure 836644DEST_PATH_IMAGE058
频率和
Figure 565565DEST_PATH_IMAGE059
频率联合处理步骤为:
S305、对
Figure 378801DEST_PATH_IMAGE060
进行速度折算,得到离散速度为
Figure 814461DEST_PATH_IMAGE061
S306、再按照该离散速度计算
Figure 851687DEST_PATH_IMAGE062
频率和
Figure 271167DEST_PATH_IMAGE063
频率对应的多普勒值,分别为
Figure 356935DEST_PATH_IMAGE064
Figure 974998DEST_PATH_IMAGE065
S307、对
Figure 386388DEST_PATH_IMAGE066
Figure 27585DEST_PATH_IMAGE067
分别按照多普离散值
Figure 182623DEST_PATH_IMAGE068
Figure 655192DEST_PATH_IMAGE069
进行相参积累。
5.根据权利要求4所述的一种频率分集波形的相参处理方法,其特征在于,对所述公式(3)中的耦合项进行速度补偿,得到变换结果为:
Figure 971904DEST_PATH_IMAGE070
Figure 365976DEST_PATH_IMAGE071
(4)
其中,
Figure 855864DEST_PATH_IMAGE072
为发射信号脉冲重复周期。
6.根据权利要求5所述的一种频率分集波形的相参处理方法,其特征在于,所述三个频点的相参积累值进行相加合并,为:
Figure 386202DEST_PATH_IMAGE073
(5)
其中
Figure 873815DEST_PATH_IMAGE074
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