一种二次雷达的目标筛选方法技术

本发明专利技术公开了一种二次雷达的目标筛选方法，其包括：询问机向应答机发射同步序列P1和同步序列P2；询问机向应答机发射包含权重与校验信息的序列；应答机采用与询问机相同的扩频码完成同步处理，将同步序列P1的能量值作为和通道的能量值E1，将同步序列P2的能量值作为差通道的能量值E2，从序列P3中解出和通道和差通道的权重，完成校验后，作为和通道和差通道的权重值W1；应答机对和通道的能量值E1和差通道的能量值E2进行判断，以完成询问机前方目标的筛选。本发明专利技术能够大幅度提高询问机筛选目标的准确性。准确性。准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种二次雷达的目标筛选方法


[0001]本专利技术涉及二次雷达
，特别是一种二次雷达的目标筛选方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术的快速发展，电子设备的小型化、智能化趋势也愈发清晰。二次雷达系统一般由询问机与应答机组成，其基本工作原理为：询问机发射询问信号至应答机，应答机完成信号的正确解码后，在规定的时间内应答，询问机完成应答信号的解码并得到结果。二次雷达系统具备协同工作的特点，采用扩频、跳频、时分的工作方式，在军事与民用航空等领域得到广泛应用。其典型硬件架构为定向天线(询问机)、全向天线(应答机)、激励接收模块、信号处理模块，显示控制模块等。根据当前数字、模拟集成电路技术与软件无线电技术的发展情况，激励接收模块、信号处理模块的小型化已经基本成熟。由于目标筛选与分瓣性能的限制，询问机定向天线的小型化已经成为制约二次雷达小型化的难题，同时，在小尺寸天线下，寻找一种性能优良的目标筛选方法亦成为一个研究热点。
[0003]现有的二次雷达目标筛选方法，在完成目标分辨与筛选时，其性能完全依赖于天线的物理特性：天线孔径越大，其分辨与筛选能力越好。然而，在小型化、便携式二次雷达系统中，受限于整机设备的尺寸，其天线尺寸要求更加严格，在小尺寸天线下，依靠现有技术无法实现很好地目标筛选与分辩。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术提供一种二次雷达的目标筛选方法，能够克服小型化二次雷达系统天线孔径小、目标筛选、分辩能力差的问题，使其能够应用于小型化二次雷达系统中。
[0005]本专利技术公开了一种二次雷达的目标筛选方法，应用于小型化二次雷达系统，其包括：
[0006]步骤1：询问机向应答机发射同步序列P1和同步序列P2；询问机与应答机采用事先约定的相同扩频码；
[0007]步骤2：询问机向应答机发射包含权重与校验信息的序列P3；
[0008]步骤3：应答机采用与询问机相同的扩频码完成同步处理，将同步序列P1的能量值作为和通道的能量值E1，将同步序列P2的能量值作为差通道的能量值E2，从序列P3中解出和通道和差通道的权重，完成校验后，作为和通道和差通道的权重值W1；
[0009]步骤4：应答机对和通道的能量值E1和差通道的能量值E2进行判断，以完成询问机前方目标的筛选。
[0010]进一步地，所述步骤1包括：
[0011]从和通道发射同步序列P1，从差通道发射同步序列P2；同步序列P1和同步序列P2用于应答机进行接收同步，由一段扩频码构成；询问机与应答机采用事先约定的相同扩频码；同时，询问机计数器开始计数。
[0012]进一步地，所述步骤2包括：
[0013]询问机发射包含和通道和差通道的权重与校验信息的序列P3；根据和通道和差通道的权重，采用crc校验的方式生成校验信息；和通道和差通道的权重用于对和通道和差通道进行加权。
[0014]进一步地，所述步骤4包括：
[0015]若E1≥E2×
W1，则进行应答；否则，将此次询问信息丢弃，不进行应答；
[0016]对于位于询问机主瓣方向的3个目标，分别记为：Q1、Q2、P3；
[0017]若E
11
≥E
21
×
W
11
且E
12
<E
22
×
W
12
且E
13
<E
23
×
W
13
，则Q2和Q3不应答，Q1应答；其中，E
11
、E
12
、E
13
分别为Q1、Q2、Q3的和通道能量，E
21
、E
22
、E
23
分别为Q1、Q2、Q3的差通道能量，W
11
、W
12
、W
13
分别为Q1、Q2、Q3的差通道权重。
[0018]进一步地，所述步骤4之后，还包括：
[0019]询问机采用与应答机相同的扩频码进行同步接收，收到有效的应答信息后，计数器停止计数，并根据计数值计算询问机与应答机的距离。
[0020]进一步地，所述询问机与应答机的距离的计算公式为：
[0021][0022]式中，D
r
为目标距离值，K2为解出应答信号时的计数值，K1为询问信号发出时的计数值，K3为固定延时值，C为光速，T为处理器的时钟周期。
[0023]进一步地，所述根据计数值计算询问机与应答机的距离之后，还包括：
[0024]根据应答机应答回来的信号计算能量值E
r
；
[0025]根据应答机能量值E
r
与目标距离值D
r
，完成目标进一步的筛选。
[0026]进一步地，所述应答机能量值E
r
的计算公式为：
[0027][0028]其中，S
I
与Q
I
分别为接收信号经数字下变频后产生的I路与Q路信号与接收用的扩频码相关后的累加和。
[0029]进一步地，所述根据应答机能量值E
r
与目标距离值D
r
，完成目标进一步的筛选，包括：
[0030]若E
r
≤E
lim
且D
r
≤L
r
，则丢弃该目标；否则，保留该目标；
[0031]其中，E
lim
为能量门限值，可根据询问机天线背瓣方向图与应答机的发射功率测出；L
r
为距离门限值，根据询问机与应答机灵敏度与背瓣方向增益作适应性调整。
[0032]进一步地，在所述步骤4中：
[0033]应答机对和通道的能量值E1和差通道的能量值E2进行判断的过程，可以纳入询问机处理，即：若E1≥E2×
W1，则保留此目标；否则，将该目标丢弃，不作处理。
[0034]由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下的优点：
[0035]1.在不改变现有天线口径与增加硬件资源的情况下，通过数字信号处理，在多应答机的场景下，能够大幅度提高询问机筛选目标的准确性，一定程度上解决目标分辨能力与天线口径的矛盾。该方法使用软件实现，复杂度不高，具备较好的灵活性与可行性。
[0036]2.本专利技术针对小型化二次雷达天线孔径与目标筛选性能的矛盾，利用二次雷达系统询问机与应答机协同工作的特点，运用信号处理技术，在不改变天线尺寸与增加硬件资
源的情况下，综合提升询问机目标筛选能力与准确性。
[0037]3.本专利技术设计的二次雷达目标筛选方法，将和差权重值置于信息中，并根据权重值，对和差通道的能量值进行加权比较，可提升询问机正面的目标筛选能力。同时，将应答机的能量与距离值作为目标筛选条件，可提升询问机背面的目标筛选能力。
附图说明...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次雷达的目标筛选方法，应用于小型化二次雷达系统，其特征在于，包括：步骤1：询问机向应答机发射同步序列P1和同步序列P2；询问机与应答机采用事先约定的相同扩频码；步骤2：询问机向应答机发射包含权重与校验信息的序列P3；步骤3：应答机采用与询问机相同的扩频码完成同步处理，将同步序列P1的能量值作为和通道的能量值E1，将同步序列P2的能量值作为差通道的能量值E2，从序列P3中解出和通道和差通道的权重，完成校验后，作为和通道和差通道的权重值W1；步骤4：应答机对和通道的能量值E1和差通道的能量值E2进行判断，以完成询问机前方目标的筛选。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：从和通道发射同步序列P1，从差通道发射同步序列P2；同步序列P1和同步序列P2用于应答机进行接收同步，由一段扩频码构成；询问机与应答机采用事先约定的相同扩频码；同时，询问机计数器开始计数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：询问机发射包含和通道和差通道的权重与校验信息的序列P3；根据和通道和差通道的权重，采用crc校验的方式生成校验信息；和通道和差通道的权重用于对和通道和差通道进行加权。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4包括：若E1≥E2×
W1，则进行应答；否则，将此次询问信息丢弃，不进行应答；对于位于询问机主瓣方向的3个目标，分别记为：Q1、Q2、P3；若E
11
≥E
21
×
W
11
且E
12
＜E
22
×
W
12
且E
13
＜E
23
×
W
13
，则Q2和Q3不应答，Q1应答；其中，E
11
、E
12
、E
13
分别为Q1、Q2、Q3的和通道能量，E
21
、E
22
、E
23
分别为Q1、Q2、Q3的差通道能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓龙，张涛，黄玉林，谢林峰，江勇，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：