一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法、装置及设备，其方法包括:生成一线性调频信号；将所述调频信号在多个发射信道中做循环位移，以获得循环位移码；产生一组格雷互补序列，同时连续发送两个连续的脉冲，将所述格雷互补序列中的每个脉冲分别应用在所述循环移位码上；接收具有时延的脉冲信号，将每个具有时延的脉冲的匹配滤波的结果进行相加以生成运算结果，其可以更好的检测出静态目标和动态目标的位置。目标和动态目标的位置。目标和动态目标的位置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及无线通讯领域，特别涉及一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]随着水运事业的迅速发展，船舶数量空前增加，船舶的大型化和高速化又使其航行和停泊所需水域大为增加，这就使有限水域的交通拥挤程度空前加剧，增加了操船难度，需要有安全保障体系。所以雷达技术为船舶交通的发展和完善提供了技术上的现实可能性。雷达波形设计在现代雷达技术理论中是不可或缺的一部分，并且与雷达的具体功能和应用结合联系紧密。雷达波形设计的好坏对于检测雷达的距离分辨率，参数估计精度等方面的性能具有决定性作用。
[0003]目前MIMO雷达中，通常假设与每个发射天线或子阵列相关联的发射波形正交，并且具有良好的波形自相关特性，然而，在实际中，对于在相同带宽内的同时波形传输是很难实现的。
[0004]有鉴于此，提出本申请。

技术实现思路

[0005]本专利技术公开了一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法、装置及设备，旨在解决现有技术的不足。
[0006]本专利技术第一实施例提供了一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法,
[0007]生成一线性调频信号；
[0008]将所述调频信号在多个发射信道中做循环位移，以获得循环位移码；
[0009]产生一组格雷互补序列，同时连续发送两个连续的脉冲，将所述格雷互补序列中的每个脉冲分别应用在所述循环移位码上；
[0010]接收具有时延的脉冲信号，将每个具有时延的脉冲信号进行匹配滤波以生成运算结果，将所述运算结果相干相加，去除旁瓣并提高信干比、信噪比，从而提高雷达信号的距离分辨率。
[0011]优选地，所述线性调频信号为：
[0012][0013]其中，A为幅度，B为带宽，τ为脉冲长度。
[0014]优选地，所述调频信号在第N个信道中循环的波形为：
[0015]s
N
(t)＝a
N
·
s(t
‑
(N
‑
1)
·
Δt)
[0016]其中，a
N
为信号的幅度,Δt为循环信号之间的相对时移。
[0017]优选地，具有时延的脉冲信号包括在θ方向的发射信号和接收信号；
[0018]其中,所述发射信号表示为:
[0019][0020]所述接收信号表示为:
[0021][0022]其中，k0为波数，及分别表示为第N个天线的接收和发射位置，及分别表示第N个发送和接收天线。
[0023]优选地，所述运算结果包括静态目标结果和动态目标结果。
[0024]优选地，在所述运算结果为静态目标结果时，所述运算结果为：
[0025][0026]其中,y(τ)为匹配滤波生成的静态目标结果,为第一格雷脉冲和第二格雷脉冲发射信号，为对应的接收信号。
[0027]优选地，在所述运算结果为动态目标结果时，所述运算结果为：
[0028][0029]其中，y(τ)为匹配滤波生成的动态目标结果，GRT为脉冲重复时间，v为目标的假定速度。及为新的第一格雷脉冲和第二格雷脉冲的接收信号。
[0030]本专利技术第二实施例提供了一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成装置,
[0031]线性调频信号生成单元，用于生成一线性调频信号；
[0032]循环位移码获取单元，用于将所述调频信号在多个发射信道中做循环位移，以获得循环位移码；
[0033]格雷互补序列产生单元，用于产生一组格雷互补序列，同时连续发送两个连续的脉冲，将所述格雷互补序列中的每个脉冲分别应用在所述循环移位码上；
[0034]脉冲信号接收单元，接收具有时延的脉冲信号，将每个具有时延的脉冲信号进行匹配滤波以生成运算结果，将所述运算结果相干相加，去除旁瓣并提高信干比、信噪比，从而提高雷达信号的距离分辨率。
[0035]优选地，所述线性调频信号为：
[0036][0037]其中，A为幅度，B为带宽，τ为脉冲长度。
[0038]本专利技术第三实施例提供了一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序实现如上任意一项所述的一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法。
[0039]基于本专利技术提供的一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法、装置及设备，通过结合循环移位信号和格雷互补序列，设计出了一种主瓣更窄旁瓣更小的波形，与传统的MIMO波形相比，波形简单，波形之间具有良好的相干性，距离分辨率更好。同时，对信号互相关函数的仿真结果，也证明了所设计波形具有较好的正交性，能够满足多脉冲波形的应用需求。
附图说明
[0040]图1是本专利技术第一实施例提供的一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法流程示意图；
[0041]图2是本专利技术提供的循环移位示意图；
[0042]图3是本专利技术提供的格雷互补序列自相关示意图；
[0043]图4是本专利技术提供的匹配滤波示意图；
[0044]图5是本专利技术提供的距离
‑
多普勒模糊函数图；
[0045]图6是本专利技术提供的不加格雷互补序列的单脉冲模糊函数图；
[0046]图7是本专利技术提供的加格雷互补序列的多脉冲模糊函数图；
[0047]图8是本专利技术第二实施例提供的一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成装置模块意图。
具体实施方式
[0048]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0049]为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0050]应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0051]在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0052]应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0053]取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法,其特征在于,包括:生成一线性调频信号；将所述调频信号在多个发射信道中做循环位移，以获得循环位移码；产生一组格雷互补序列，同时连续发送两个连续的脉冲，将所述格雷互补序列中的每个脉冲分别应用在所述循环移位码上；接收具有时延的脉冲信号，将每个具有时延的脉冲的匹配滤波的结果进行相加以生成运算结果。2.根据权利要求1所述的一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法,其特征在于,所述线性调频信号为：其中，A为幅度，B为带宽，τ为脉冲长度。3.根据权利要求1所述的一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法,其特征在于,所述调频信号在第N个信道中循环的波形为：s
N
(t)＝a
N
·
s(t
‑
(N
‑
1)
·
Δt)其中，a
N
为信号的幅度,Δt为循环信号之间的相对时移。4.根据权利要求1所述的一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法,其特征在于,具有时延的脉冲信号包括在θ方向的发射信号和接收信号；其中,所述发射信号表示为:所述接收信号表示为:其中，k0为波数，及分别表示为第N个天线的接收和发射位置，及分别表示第N个发送和接收天线。5.根据权利要求1所述的一种基于互补格雷序列的脉冲波形生成方法,其特征在于,所述运算结果包括静态目标结果和动态目标结果。6.根据权利要求5所述的一种基于互补格雷序...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊锦旺，朱琴，唐骏，殷秋月，肖远彪，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：