[發明專利]一種基于發射波形方位向調制的機載雷達前視成像方法

有效

• 申請號: 201610065516.3
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105717508B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 李明;陳洪猛;王澤玉;吳艷;盧云龍;閆永征;張鵬;左磊
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89;G01S7/41
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種基于發射波形方位向調制的機載雷達前視成像方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取方位向調制波形，得到所述方位向調制波形的調制序列波形；

步驟2，機載雷達在距離向發射線性調頻信號，同時根據所述方位向調制波形的調制序列波形對所述線性調頻信號在方位向進行編碼調制，得到經過方位向編碼調制后的發射信號波形其中，表示快時間，t_n表示第n時刻；

步驟3，機載雷達接收第q個相干積累時間間隔內經過方位向編碼調制后的發射信號波形的回波信號，并對所述第q個相干積累時間間隔內經過方位向編碼調制后的發射信號波形的回波信號依次進行距離向的脈沖壓縮和匹配濾波處理，得到第q個相干積累時間間隔對應的距離脈壓回波信號；其中，q∈{1，2，…，Q}，Q表示機載雷達天線在一個周期內掃描的相干積累時間間隔總個數；

步驟4，對第q個相干積累時間間隔對應的距離脈壓回波信號在距離頻域內乘以距離走動校正因子H(f，t)，得到第q個相干積累時間間隔對應的距離徙動校正回波信號；其中，f表示距離頻率，t表示慢時間；

步驟5，對第q個相干積累時間間隔對應的距離徙動校正回波信號進行相關處理并求其平均值，獲得第q個相干積累時間間隔對應的機載雷達多普勒中心估計值f_d；

步驟6，根據第q個相干積累時間間隔對應的機載雷達多普勒中心估計值f_d，對第q個相干積累時間間隔對應的距離徙動校正回波信號進行多普勒中心補償，得到第q個相干積累時間間隔對應的多普勒中心補償回波信號；

步驟7，重復執行步驟3-步驟6，直到得到第Q個相干積累時間間隔對應的多普勒中心補償回波信號，此時得到第1個相干積累時間間隔對應的多普勒中心補償回波信號到第Q個相干積累時間間隔對應的多普勒中心補償回波信號，并將其按照Q個相干積累時間間隔各自經過方位向編碼調制后的發射信號波形的回波信號接收順序進行存儲，得到機載雷達在一個掃描周期Q個相干積累時間間隔內的回波信號，其中每一個相干積累時間間隔對應的回波信號包含N個脈沖，并將機載雷達在一個掃描周期Q個相干積累時間間隔內的回波信號劃分為M個距離單元，然后計算得到第m個距離單元的脈沖表達式S(m)；m∈{1，2，…，M}，M表示機載雷達在一個掃描周期內接收到的回波信號包含的距離單元總個數；

步驟8，根據所述方位向調制波形的調制序列波形，對M個距離單元各自對應的脈沖表達式分別進行方位向匹配濾波處理，最終得到匹配濾波后的機載雷達成像

步驟9，將所述匹配濾波后的機載雷達成像轉化為大地坐標系下，即可得到前視場景下的機載雷達成像。

2.如權利要求1所述的一種基于發射波形方位向調制的機載雷達前視成像方法，其特征在于，在步驟1中，所述方位向調制波形包括：所述方位向調制波形為編碼信號。

3.如權利要求1所述的一種基于發射波形方位向調制的機載雷達前視成像方法，其特征在于，在步驟1中，所述方位向調制波形的調制序列波形，記為w(t_n)，其表達式為：

其中，u(t_n)表示第n時刻的二項碼子脈沖包絡，且u(t_n)＝rect(t_n/τ)，rect(·)表示矩形窗函數，τ表示二項碼子脈沖的時間寬度，c_n表示第n時刻的子脈沖幅度值，N表示編碼信號的二項碼調制序列長度，t_n表示第n時刻。

4.如權利要求1所述的一種基于發射波形方位向調制的機載雷達前視成像方法，其特征在于，在步驟2中，所述經過方位向編碼調制后的發射信號波形其表達式為：

其中，γ表示發射的線性調頻信號的調頻率，表示快時間，t_n表示第n時刻，f_c表示發射的線性調頻信號的載頻，T_p表示每一個脈沖的持續時間，c_n表示第n時刻的子脈沖幅度值，u(t_n)表示第n時刻的二項碼子脈沖包絡，rect(·)表示矩形窗函數，n∈{1，2，…，N}，N表示編碼信號的二項碼調制序列長度，τ表示二項碼子脈沖的時間寬度。