[發明專利]一種基于波形聯動的雷達多徑干擾抑制方法及系統

在審

• 申請號: 202211044500.6
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115407283A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 閆馮軍;金報春;張婷婷;陳家松;戚茂會
• 申請（專利權）人: 昆山九華電子設備廠
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于波形聯動的雷達多徑干擾抑制方法及系統，信號處理機通過參數配置和時序控制，實現DDS按照系統同步要求實時發射波形調制交變的雷達信號，信號處理機對接收到的雷達回波信號進行匹配濾波處理，然后再對距離單元的多個周期回波信號進行相關處理，同時設置了可參數化的輔助抑制模式，對于復雜環境下的多徑干擾，采用模式修正方法進行抑制。本發明通過信號處理機的時序控制和信號處理運算，實現雷達發射波形調制交變、匹配濾波和多脈沖相關，達到了復雜環境下的多徑干擾最大程度抑制，提升了小目標檢測能力，提高了信噪比。

【技術領域】

本發明屬于雷達技術領域，特別是涉及一種基于波形聯動的雷達多徑干擾抑制方法及系統。

【背景技術】

雷達的使用環境越來越惡劣，對于復雜環境下的背景回波，不僅包含了目標信號，還包含了雜波、噪聲和干擾。理想狀態下的目標回波是目標一次散射信號，但實際上因為背景復雜，部分目標回波會經過多次散射后再被雷達接收，即形成虛擬目標的多徑干擾。多徑干擾不僅僅在單次探測中影響檢測性能，而且還會在多次探測中跨周期形成多次回波，特別是在高重頻雷達中尤為明顯，嚴重影響了雷達的檢測和識別性能。因此，需要尋找更新型和實用的信號處理技術來改善雷達抗多徑干擾性能，并推動該技術在復雜環境下的廣泛應用。

對于常規的雷達多徑干擾抑制方法而言，一般采用簡單的重頻調制解調的方法，如現有技術中專利公開號為CN109490851B公開的一種基于脈間偽隨機碼的抗干擾方法，這種方法在背景較為簡單的環境中有一定的作用，但在復雜環境下抑制效果非常有限。

在一些體制的雷達中，也有運用時間靈敏度控制和減少系統增益等方式來降低多徑干擾的影響，如現有技術中專利公開號為CN114609593A公開的一種基于FPGA和深度學習的諧波雷達，但這種方式在抑制多徑干擾的同時，若抑制強度過大會導致目標損失特別是小目標的丟失，若抑制強度不夠會殘留多徑回波，在復雜環境下抑制效果非常差；

為了克服強多徑干擾，一些雷達采用基于最小均方誤差的自適應多徑干擾抑制算法，如現有技術中專利公開號為CN105929375A公開的一種基于最小均方誤差準則的穿墻雷達耦合信號抑制方法，這種方法在計算濾波器權系數更新遞歸時運算量非常大，對工程軟硬件設計的實時性要求非常高，使用的范圍非常有限。同時，這種方法是建立在理想數學模型基礎上的，所以在復雜環境下的應用效果非常受限。

因此，有必要提供一種新的基于波形聯動的雷達多徑干擾抑制方法來解決上述技術問題。

【發明內容】

本發明的主要目的之一在于提供一種基于波形聯動的雷達多徑干擾抑制方法，通過信號處理機的時序控制和信號處理運算，實現雷達發射波形調制交變、匹配濾波和多脈沖相關，達到了復雜環境下的多徑干擾最大程度抑制，提升了小目標檢測能力，提高了信噪比。

本發明通過如下技術方案實現上述目的：一種基于波形聯動的雷達多徑干擾抑制方法，其包括以下步驟：

S1)通過參數配置和時序控制，基于DDS同步發射波形調制交變的實時雷達信號s(t)；

其中，i＝0,1,2,…為脈沖序列，M＝0，當在輔助抑制模式下，取M＝1或 M＝2，fix為向下取整函數；s(t)為線性調頻脈沖信號，τ為發射脈沖寬度， A為發射脈沖幅度，B為發射信號帶寬，f₀為發射固定載頻，T_r為脈沖重復周期，為發射信號初始相位，j為虛部符號。

S2)在系統時序的同步下，基于s(t)產生時序同步的沖激響應信號h(t)和散射回波信號r(t)進行加窗匹配濾波處理，得到第一輸出信號y(t)：

其中，為卷積運算；K(t)為回波散射系數與窗函數的時域乘積，sinc為辛克函數，f_d為多普勒頻率，為散射相位；