【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达通信，尤其涉及一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法及系统。
技术介绍
1、雷达和通信是现代电子设备系统中广泛配备的两种典型功能，分别肩负着目标探测和信息传输的任务，雷达通信一体化提升了系统资源利用率。最初的雷达通信一体化是指，在共享频谱空间时间和能量等资源条件下，通过信号通道和信息等层面上的统一设计，实现一个通道一个天线一个信号对雷达和通信信息的统一承载其初始的研究动机源于挖掘利用飞机舰船等对抗平台的空间资源，通过共用控制与显示数据处理通道和射频前端等资源，可大幅减少雷达通信等电子设备占用的平台体积。现阶段，部分欧美国家已初步实现了该研究初衷，并逐步将研究重点转移到微小型一体化系统和电磁信号一体化基于泛在的低成本微小型一体化系统，可实现电磁空间的多功能一体化协同，进而衍生出面向未来的新型一体化思想，实现在任意时刻任意地点和任意频点，并行形成任意功能的目标。因此，只有进一步实现微小型一体化和信号一体化，才能真正意义上实现一体化。
2、探测与识别是现代化信息对抗中必备的两种需求，探测常通过雷达的方式来实现，识别则主要通过光电或二次雷达来实现，使用二次雷达来完成识别功能需要询问机与应答机协作完成。现有设备同时具备探测与识别功能则通常需要同时具备雷达与识别两套电磁收发系统，如果能把雷达与识别功能合并入一套系统就可以降低设备的载荷。当前，随着无人机技术的发展和广泛应用，未来，低成本蜂群无人机参与信息对抗将成为常态，而该型平台体积小、载荷量极其有限，且数量大，易损耗。一方面，受限于平台载荷能力，难以安装传
3、根据雷达和通信综合方式的不同，共用波形一体化设计可大致分为基于雷达波形的一体化和基于通信波形的一体化。基于雷达的一体化波形指以雷达波形为主，在其上调制通信数据而得。基于通信的一体化波形指以通信波形为主，利用其或将其改造成为可进行雷达探测的波形。鉴于电磁超表面调控系统是应用于对雷达回波的调制，所以针对该应用场景的雷达通信一体化波形设计应采用基于雷达波形的设计方法。
4、基于雷达的一体化波形设计从信息调制的角度可分为针对脉间编码调制和脉内编码调制两类方式来加载通信信息。脉间编码常采用调制频率、脉冲重复频率编码调制的方式，这类波形参数携带信息效率低。脉内编码将脉冲分割为多个子脉冲，进而进行幅度、相位或者频率调制。目前的研究包括lfm-bpsk、lfm-qpsk、lfm-msk、lfm-cpm等等，中心思想是把雷达常用的lfm波形作为通信信号的载频，便于实现目标探测的前提下兼顾信息的调制，并进行算法改进以保证探测性能、提升通信速率。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法及系统，可实现降低设备载荷和低成本的目的。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法，包括：
4、雷达信号生成与发射：探测设备设置波形参数，通过雷达发射机生成并发射chirp信号至目标设备；
5、雷达信号回波调制：目标设备通过电磁超表面对入射的chirp信号进行相位编码调制，再反射调制后的chirp信号；所述相位编码调制包括通过若干相互正交的二进制编码序列对chirp信号进行bpsk调制，并通过伪随机编码对正交编码调相后的chirp信号进行bpsk调制；
6、雷达测距与目标识别：探测设备采用与目标设备相同调制方式得到的chirp信号作为匹配滤波器，对接收到的回波信号进行匹配滤波；对匹配滤波结果进行归一化处理，并设定阈值，出现高于阈值的峰值对应的匹配滤波器编码即为相应的目标设备编码，峰值对应的时域位置表示接收该目标设备反射回波时间，从而计算出目标设备编码和距离；
7、雷达测速：通过对不同脉冲回波的匹配滤波结果进行傅里叶变换实现相参积累，在速度域找到大于阈值的峰值并计算目标设备速度，从而实现雷达探测和目标识别。
8、进一步地，所述雷达信号回波调制中，通过若干相互正交的二进制编码序列对chirp信号进行bpsk调制，包括：
9、设置n个长度为n且互相正交的hadamard编码序列，其中i表示第i个hadamard编码，n表示hadamard编码的第n个码元，，取值为-1或1；
10、将hadamard编码序列对应的基带信号表示为：
11、
12、其中， g表示序列中每个码元的采样点数， g表示码元中第 g个采样点，表示采样时间间隔，表示单位冲激信号；
13、使用相互正交的hadamard编码对chirp信号进行bpsk调制：
14、
15、
16、其中，表示hadamard编码调相chirp信号，表示chirp信号；表示宽度为t的矩形脉冲，t为周期，，；表示载波频率；为线性调频调频斜率，b为线性调频调频带宽；“”表示点乘，表示虚数单位。
17、进一步地，所述雷达信号回波调制中，通过伪随机编码对正交编码调相后的chirp信号进行bpsk调制，包括：
18、设置长度为p的伪码序列，取值为-1或1；将伪码序列对应的基带信号表示成：
19、
20、其中，q表示序列中每个码元的采样点数， p表示第 p个码元， q表示码元中第 q个采样点，表示单位冲激信号。
21、使用伪随机编码生成的基带信号对正交编码调相chirp信号进行伪随机码调相：
22、
23、其中，为伪随机码调相得到的一体化信号，作为回波调制信号；“”表示点乘。
24、进一步地，所述雷达测距与目标识别包括：
25、采取匹配滤波方法对回波信号进行脉冲压缩和解调，构建回波调制信号的共轭反褶信号作为匹配滤波器，并对接收到的回波信号进行匹配滤波：
26、
27、其中，表示使用第j个匹配滤波器的匹配滤波结果，表示混合回波，表示第j个匹配滤波器，“”表示卷积； m表示电磁超表面目标数量，表示第i个目标的回波延时，表示回波信号和发射信号的自相关函数；表示高斯白噪声；当时，匹配滤波结果在位置处出现目标尖峰；当时，匹配滤波结果则不会出现目标本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法，其特征在于，所述雷达信号回波调制中，通过若干相互正交的二进制编码序列对Chirp信号进行BPSK调制，包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法，其特征在于，所述雷达信号回波调制中，通过伪随机编码对正交编码调相后的Chirp信号进行BPSK调制，包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法，其特征在于，所述雷达测距与目标识别包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法，其特征在于，所述雷达测距与目标识别还包括同一匹配滤波器对不同脉冲回波的匹配滤波结果进行相参积累，计算目标设备的距离和速度信息：
6.一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别系统，其特征在于，所述目标设备通过若干相互正交的二进制编码序列对
8.根据权利要求7所述的一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别系统，其特征在于，所述目标设备通过伪随机编码对正交编码调相后的Chirp信号进行BPSK调制，包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别系统，其特征在于，所述探测设备采用与目标设备相同调制方式得到的Chirp信号作为匹配滤波器，对接收到的回波信号进行匹配滤波，包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别系统，其特征在于，所述探测设备能够通过同一匹配滤波器对不同脉冲回波的匹配滤波结果进行相参积累，计算目标设备的距离和速度信息，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法，其特征在于，所述雷达信号回波调制中，通过若干相互正交的二进制编码序列对chirp信号进行bpsk调制，包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法，其特征在于，所述雷达信号回波调制中，通过伪随机编码对正交编码调相后的chirp信号进行bpsk调制，包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法，其特征在于，所述雷达测距与目标识别包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于正交编码和伪随机编码的探测识别方法，其特征在于，所述雷达测距与目标识别还包括同一匹配滤波器对不同脉冲回波的匹配滤波结果进行相参积累，计算目标设备的距离和速度信息：
6.一种基于正交编码和伪...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫石，陈娟，郑文军，彭奇，赵静宇，胡国彩，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：
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