[發明專利]針對去斜線性調頻回波信號的低采樣率等效仿真方法及系統

有效

• 申請號: 201910441645.1
• 申請日: 2019-05-24
• 公開（公告）號: CN110045344B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 陳旭陽;沈方芳;白博文;劉彥明;李小平
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 閔媛媛

本發明公開了一種針對去斜線性調頻回波信號的低采樣率等效仿真方法及系統，該方法具體為：根據待仿真雷達信號帶寬和去斜后帶寬設計出具有去斜后帶寬的低采樣率雷達發射信號；根據待仿真回波中每個散射點的時延、幅度及多普勒頻率信息得到該散射點對應的低采樣率回波分量；將該去斜修正項與低采樣率回波分量相乘得到該回波分量的去斜線性調頻等效信號，遍歷低采樣率發射信號對應的待仿真回波中所有散射點，將所有回波分量的去斜線性調頻等效信號相疊加得到最終的低采樣率去斜線性調頻等效回波信號。本發明保證去斜回波信號質量的基礎上降低采樣率，顯著提高仿真效率，降低仿真成本，為雷達工程設計、研究提供更全面的驗證。

技術領域

本發明屬于信號處理及信號仿真技術領域，涉及一種針對去斜線性調頻回波信號的低采樣率等效仿真方法及系統。

背景技術

隨著雷達探測技術的發展，信號帶寬越來越朝向寬帶方向發展，但寬帶信號會給數據處理帶來很大困難，難以實現高速采樣、存儲及實時處理。而近年來發展的線性調頻去斜技術可以很容易的將信號帶寬降低至任意程度，同時還不損失探測分辨率，為寬帶信號的實時處理提供了一個有效手段。但從信號仿真角度來講，若想仿真出一個線性調頻寬帶去斜雷達回波信號，按常規方法仍然需要先構造出寬帶發射信號及回波信號，然后再做去斜操作，這樣無疑需要極高的采樣率，導致仿真數據及資源耗費都很龐大，極大影響了仿真效率，目前還未見關注此問題的相關文獻報道。

在科研仿真上，針對現代雷達帶寬越來越大、頻點越來越高的情況，為使待仿真的雷達去斜回波信號信息不損失，一般需要設定極高的采樣率(通常在數十吉赫茲及其以上)，這使得整個仿真過程需要極大的仿真資源，包括占用大量內存、CPU等資源，而且仿真效率極其低下。

在雷達工程設計上，針對新體制雷達算法設計、雷達處理方法設計等方面，通常需要對待設計算法或方法進行預先演算、仿真驗證等技術環節。而針對雷達信號大帶寬、高頻點的情況，按照傳統方式，對于其去斜回波信號的處理算法的驗證將面臨極大仿真資源、低效及由此產生的驗證不全面的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種針對去斜線性調頻回波信號的低采樣率等效仿真方法，保證去斜回波信號質量的基礎上降低采樣率，顯著提高仿真效率，降低仿真成本，為雷達工程設計、研究提供更全面的驗證，解決了現有技術中存在的問題。

本發明的另一目的是，提供一種針對去斜線性調頻回波信號的低采樣率等效仿真系統。

本發明所采用的技術方案是，一種針對去斜線性調頻回波信號的低采樣率等效仿真方法，其特征在于，具體按照以下步驟進行：

S1，根據待仿真雷達信號帶寬和去斜后帶寬設計出具有去斜后帶寬的低采樣率雷達發射信號；

S2，結合低采樣率雷達發射信號，根據待仿真回波中每個散射點的時延、幅度及多普勒頻率信息得到該散射點對應的低采樣率回波分量；

S3，利用去斜修正公式得到該散射點的去斜修正項，將該去斜修正項與低采樣率回波分量相乘得到該回波分量的去斜線性調頻等效信號；

S4，遍歷低采樣率發射信號對應的待仿真回波中所有散射點，將所有回波分量的去斜線性調頻等效信號相疊加得到最終的低采樣率去斜線性調頻等效回波信號。

進一步的，所述步驟S1中，將低采樣率去斜等效回波仿真信號初始化為零，根據待仿真雷達信號帶寬和去斜后帶寬設計出具有去斜后帶寬的低采樣率發射信號，記為

其中，A_u(t)為發射信號的幅度包落信號，f₀為載波頻率，ΔB＝B-B'，B表示待仿真信號帶寬，B'表示去斜帶寬，ΔB表示去斜后帶寬，T為發射信號脈寬，t為時間變量，j為虛數單位。