[發明專利]一種基于多電臺信號的無源雷達處理方法

無效

• 申請號: 201110208879.5
• 申請日: 2011-07-25
• 公開（公告）號: CN102411140A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 李軍;劉紅明;何子述;李朝海;王波;唐剛;彭龍;李金政
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術領域

本發明屬于雷達通信技術領域，尤其涉及一種基于多電臺信號的無源雷達處理方法。

背景技術

隱身技術的發展給防空雷達系統帶來了空前的壓力。無源雷達由于較低的載頻對隱身目標的探測具有先天性的優勢，但現有的無源雷達系統，一般使用單一外輻射源，即單個電臺的信號對目標進行探測，導致系統可利用的信號功率有限，作用距離和探測性能等受到了限制。

發明內容

針對現有技術中的無源雷達一般都使用單一的外輻射源對目標進行探測導致的作用距離較小和檢測性能較差的技術問題，有必要提供一種利用多個外輻射源信號的無源雷達技術，同時，為充分獲得檢測信噪比上的優勢，還有必要實現多個信號的相參合成。

本發明公開了一種基于多電臺信號的無源雷達處理方法，其具體包含以下步驟：

步驟一、對雷達主通道接收到的多個電臺目標回波信號進行下變頻和低通濾波，提取出各個電臺的目標回波基帶信號；同時，對雷達輔助通道接收到的多個電臺直達波信號進行下變頻和低通濾波處理，提取出各個電臺的直達波基帶信號；

步驟二、對步驟一處理得到的各個電臺目標回波信號進行干擾抑制濾波，抑制掉其中的干擾信號；

步驟三、對步驟二處理后的目標回波信號進行相關處理，即匹配濾波，得到匹配輸出信號；

步驟四、對匹配輸出信號進行相位補償后，進行相參合成，然后送入檢測器進行目標檢測。

優選地，上述步驟三具體為：

步驟1、對電臺????????????????????????????????????????????????的目標回波信號按相應的多普勒滑動間隔進行多普勒預補償處理；?

步驟2、對每個滑動間隔的多普勒預補償處理結果進行快速傅立葉變換；

步驟3、對電臺的直達波信號進行快速傅立葉變換和取共軛處理；

步驟4、將步驟3的輸出與步驟2的輸出相乘；

步驟5、將步驟4的輸出進行快速傅立葉逆變換；

其中，表示第個電臺。

優選地，上述步驟四具體為：

計算出每個“距離-速度”檢測單元的相位補償項，將各電臺二維相關處理的輸出，按不同的“距離-速度”檢測單元進行相位補償，并將相位補償處理的N個輸出進行相參合成。

優選地，上述第個通道的檢測單元的相位補償項為：

其中，為時間延遲量，反映距離信息，為速度量；是在目標方向上各發射通道間的空間相位差，直達波信號間的發射天線空間相位差；和分別表示目標接收通道和直達波接收通道混頻等處理可能引入的附加相位；是直達波傳輸延遲相位項，為各個電臺的載波頻率，為直達波傳輸延遲；是因頻差并由目標距離延遲導致的相位項，它既是各信號頻差的函數，又是目標距離延遲的函數，且為第個電臺相對于第個電臺的頻率間隔（），為各電臺信號間的多普勒頻率差。

本發明的有益效果為：將無源雷達原有的僅采用單一外輻射源的方案變更為利用多個輻射源信號的處理方案，通過多輻射源信號的相參合成，實現無源雷達檢測信噪比的大幅提高，從而增大無源雷達的作用距離，改善系統檢測性能。

附圖說明

圖1為相關處理即濾波匹配的實現框圖。

圖2為多輻射源無源雷達信號處理流程。

具體實施方式

為描述方便，在此我們以FM調頻電臺無源雷達為代表，并對系統信號模型進行定義：

發射信號：發射信號是指通過外輻射源天線發出的信號，假設本發明中可用外輻射源有N個，即有N個調頻電臺的信號，且這N個信號必須是從同一發射站的多個天線同時發射出去的信號。第i個電臺的發射信號為

其中，為載波頻率，為發射初相；為調頻信號復包絡，為調制信號，?為調頻靈敏度，為發射功率。本發明中重點關注信號間的相位關系，因此在這里我們假設=1，并忽略傳播損耗。

目標回波信號：目標回波信號是指發射信號經過目標反射后被無源雷達收到的信號，它可以表示為

其中，為雙程距離延時，為發射通道間的空間相位差，它是發射信號載頻、天線間距和目標角度的函數，為目標的多普勒頻移；為目標對第個信號的反射系數，為目標對第個信號引入的附加相位。在調頻廣播信號所涉及頻帶范圍內，由于載頻差異不大，可以認為目標反射時，對各個信號引入的附加相位近似相等，即。