一种OFDM雷达距离像处理的新方法技术

本发明专利技术提出一种新方法用来计算OFDM雷达系统的距离像。该方法特点在于直接作用于调制符号，这样能克服传统基带信号相关处理方法的缺点。同时为了验证本方法的可行性用MATLAB对一个特定的OFDM雷达系统进行建模与仿真。用传统相关性算法和本发明专利技术提出的新方法计算出OFDM雷达的距离像，并分析这两种方法获得距离像的性能。本方法针对调制符号进行处理，能避免传统基带信号相关性处理方法带来的一系列不利影响，例如OFDM相关性不理想带来的不可消除旁瓣和相关运算计算量大的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种OFDM雷达距离像处理的新方法
本专利技术提出的处理0FDM雷达距离像的新方法属于雷达信号领域，具体主要涉及 相关性函数和0FDM技术。
技术介绍
目前，雷达距离像的分析提取与测量研究多基于常用的窄带和宽带雷达信号体 制。窄带雷达信号，包括连续波和相参脉冲信号，可以从理论上揭示微动目标产生多普勒的 原理并可以获得较好的多普勒分辨，但无法进行距离分辨，当目标结构复杂时很难进行有 效的特征提取；常用的宽带雷达信号，如线性调频（LFM)、步进频（SF)信号，可以获得较高 的距离分辨，但LFM本身存在距离多普勒模糊，而SF信号存在距离多普勒耦合。因此，设计 一种同时具有高距离分辨率和高多普勒分辨率，并且无距离多普勒耦合的雷达信号是判断 雷达性能好坏的关键。 OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)雷达通过同时发射多个载 频合成大带宽，实现高距离分辨，同时又能进行多普勒处理，因而具备同时提取窄带微多普 勒和宽带高分辨特征的能力，并且不存在距离多普勒耦合，模糊函数近似理想的图钉状，对 于信号特征提取和测量有很大潜在优势。 0FDM技术由于易实现频谱资源控制和无线环境下的高速传输首先应用于通信领 域。Jankiraman等人于1998年将0FDM引入到雷达系统中从而获得高的分辨率。近年来， 0FDM系统以其良好的抗干扰能力、高效的频谱利用率、灵活的设计、易于数字化处理等优点 吸引了雷达界的关注。它同时发射多个相互正交的子载频，每个子载频上采用频率调制或 者相位编码调制方式获得大的时宽带宽积。0FDM雷达波形设计灵活，单脉冲就能实现宽带 合成，使其具备高距离分辨能力；通过滤波处理可获得高多普勒分辨能力，与传统的雷达相 t匕，还具有高脉冲压缩比、强抗干扰能力和环境适应能力等优点。 本专利技术主要关注如何获得0FDM雷达的距离像。目前传统方法在获取雷达距离像 时主要是利用发射信号和接收信号的相关性进行处理，但是这种方法存在运算量大而且受 限于发射信号的相关性。因此，本专利技术提出了一种获得0FDM雷达距离像的新方法以解决上 述传统相关性处理方法的不足。
技术实现思路
本专利技术提出一种用于获得0FDM雷达距离像的新方法，该方法不包括基带信号的 相关性处理，而是对组成0FDM信号的调制符号进行操作。这种方法可以解决传统相关性处 理方法的缺点，同时降低了对传输信号相关性的要求，也就是能实现并行传输任意波形。在 下面的陈述中，首先对0FDM雷达信号的结构进行分析，提出新的0FDM雷达信号处理方法； 然后对参数化的0FDM雷达进行建模，并用MATLAB进行仿真；最后给出传统相关性处理方法 和本专利技术提出的新方法的仿真结果，通过实验结果证明本专利技术提出的新方法具有可行性和 有效性。 1、OFDM雷达信号的发射 OFDM雷达信号的发射原理：将发生的信号Tx经过串/并转化后进行PSK或者QAM 调制，再进行子载波映射，将映射后的信号进行IFFT变换，再将包含OFDM符号的数据进行 并/串转换并插入循环前缀CP以确保子载波之间的相关性，通过D/A变换，最后将要发射 的信号搬移至载频，通过天线发射出去。其发射端的基本框图如附图1所示。 设雷达发射的信号是0FDM多载频相参脉冲串：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种OFDM雷达距离像处理的新方法，其信号处理过程为：首先对发射端信号选择特定的调制方法，再将调制的信号经过IDFT/IFFT变换，在IDFT/IFFT模块输出提取出我们需要的发射端的调制符号序列；在接收端对接收信号进行采样，将采样后的信号经过DFT/FFT变换，在DFT/FFT模块输出提取出接收到的调制符号序列；该方法的创新之处在于将接收的调制符号序列和发射的调制符号序列进行相除获得采样信道脉冲响应；最后根据采样信道脉冲响应和OFDM雷达距离像两者之间的关系，获得OFDM雷达的距离像。

【技术特征摘要】
1. 一种OFDM雷达距离像处理的新方法，其信号处理过程为：首先对发射端信号选择特 定的调制方法，再将调制的信号经过IDFT/IFFT变换，在IDFT/IFFT模块输出提取出我们 需要的发射端的调制符号序列；在接收端对接收信号进行采样，将采样后的信号经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖勇，陈欢，许锦，何娟，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85