本发明专利技术提出一种基于脉间调制的多普勒频谱赋形方法及系统。其中，方法包括以下步骤：通过波形产生器产生发射脉冲并确定发射脉冲的多普勒频谱赋形函数；根据多普勒频谱赋形函数给发射脉冲进行脉间调制生成调制脉冲；接收调制脉冲(回波信号)并数字采样；以及对采样得到的调制脉冲进行脉间快速傅里叶变换获得赋形多普勒频谱。根据本发明专利技术实施例的方法，通过对发射脉冲多普勒频谱进行赋形，可提高雷达抗干扰性能，同时为多发多收雷达系统正交波形分离提供新的技术途径。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达信号处理领域，特别涉及一种基于脉间调制的多普勒频谱赋形方 法及系统。
技术介绍
雷达具有全天时、全天候、穿透性等优良特性，在导航、遥感、测绘、侦察、警戒、火 控等民用和军事领域有着广泛的应用。但是一方面随着电磁环境的复杂化，尤其是欺骗干 扰的应用，对雷达抗干扰性能提出了更高要求；另一方面，随着新技术新体制雷达探测系 统的出现，如多输入多输出合成孔径雷达(Multiple Input Multiple Output Synthetic Aperture Radar,简称MIMO-SAR)系统等,面临的新问题对信号处理方法提出了迫切需求。为此，雷达领域已经提出了挖掘利用慢时间维，即多普勒域的信息来提高雷达性 能的许多有效方法。如利用运动目标在短相干处理间隔(CoherentProcessing Interval 简称CPI)中的瞬态多普勒效应,采用动目标检测(MotiveTarget Detector,简称MTD)方 法。将雷达放置在移动平台上，利用空间采样等效为时间采样的思想，在慢时间维进行长相 干处理，获取探测区域高分辨图像的合成孔径方法。随着军事、民用需求的提升，满足大测 绘带高分辨(High Resolution Wide Swath,简称HRWS)需要以及提高系统地面动目标显 示(Ground Moving Target Indication,简称GMTI),提出许多新体制新技术SAR系统,如 方位向多孔径SAR、距离向多孔径SAR、MMO-SAR等。然而，目前相参脉冲体制雷达对于慢时间维多普勒域信息的利用，无论是短时间 相干处理还是长时间相干处理，都是基于原始的多普勒谱。由于现在复杂电磁环境背景 下，欺骗干扰已成为混淆雷达情报的一种新型潜在威胁。现有主要采用复杂波形设计、工 作频点捷变、重复周期参差、天天转速变化等方法，而在慢时间维多普勒域考虑很少。在长 时间相干积累处理中，新体制新技术SAR系统的出现，对目标信息的利用提出更高要求。 MIMO-SAR系统因为可以利用发射分集和接收分集获得更多的自由度，成为当前雷达领域的 热点研究。但是，其要求发射信号的正交性要好，这极大限制了其实用化进程。正交波形一 般分为两类频分正交波形和码分正交波形。目前，研究多集中在频分正交波形，而同频码 分正交波形因为实际中互相关不为零，在长时间相干积累中会产生互相关噪声，降低图像 质量，难以实用化。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。为达到上述目的，本专利技术一方面的实施例提出一种基于脉间调制的多普勒频谱赋 形方法，包括以下步骤S1:通过波形产生器产生发射脉冲并确定所述发射脉冲的多普勒 频谱赋形函数；S2 :根据所述多普勒频谱赋形函数给所述发射脉冲进行脉间调制生成调制 脉冲；S3 :接收所述调制脉冲并对所述所述调制脉冲进行采样；以及S4 :对所述采样得到的 调制脉冲进行脉间快速傅里叶变换获得赋形多普勒频谱。根据本专利技术实施例的方法，通过对发射脉冲进行多普勒频谱赋形，可提高雷达的抗干扰性能，同时为多发射波形雷达系统正交波形的分离提供新的技术途径。本专利技术的一个实施例中，所述多普频谱赋形函数为，A(tm) -expU Θ (tm))，其中，tm 表示慢时间，m表示为第m个脉冲间隔周期，A(tm)表示频谱幅度赋形函数。本专利技术的一个实施例中，所述脉间调制通过如下公式进行调制 s(t)=p(t) · A (tm) · exp (j Θ (tm)),其中，p(t)表示发射脉冲波形，t表示快时间。本专利技术的一个实施例中，所述调制函数中A(tm)和Θ (tm)是自变量乜的任意函数。本专利技术的一个实施例中，所述P (t)是单个波形或是多个波形的叠加波，其表达式如下:Ρ( ) = ΣΜ0，其中，Nt表示雷达系统发射波形的个数。1=1本专利技术的一个实施例中，所述函数A(tm)和Θ (tm)对不同发射波形是不一样的，即 Pi (t)对应的调制函数为AiUm)和ejtj。本专利技术的一个实施例中，所述赋形多普勒频谱为有限谱宽，并且满足如下关系 Ba +冬(Ktm) < /i，其中，Ba表示脉间调制多普勒频谱赋形前的信号频谱谱宽，fPKF表示dtm脉冲重复周期。为达到上述目的，本专利技术的实施例另一方面提出一种基于脉间调制的多普勒频谱赋形系统，包括确定函数模 块，用于通过波形产生器产生发射脉冲并确定所述发射脉冲的多普勒频谱赋形函数；调制模块，用于根据所述多普勒频谱赋形函数给所述发射脉冲进行脉间调制生成调制脉冲；采样模块，用于接收所述调制脉冲并对所述调制脉冲进行采样； 以及变换模块，用于对所述采样得到的调制脉冲进行脉间快速傅里叶变换获得赋形多普勒频谱。根据本专利技术实施例的系统，通过为发射脉冲确定多普勒频谱赋形函数，从而提高了雷达的抗干扰性能，同时为多发射波形雷达系统正交波形的分离提供新的技术途径。本专利技术的一个实施例中，所述确定函数模块的多普频谱赋形函数为， A(tm) · exp (j Θ (tm)),其中，tm表示慢时间，m表示为第m个脉冲间隔周期，A(tm)表示频谱幅度赋形函数。本专利技术的一个实施例中，所述调制模块通过如下公式进行调制 s(t)=p(t) · A (tm) · exp (j Θ (tm)),其中，p(t)表示发射脉冲波形，t表示快时间。本专利技术的一个实施例中，所述调制函数中A(tm)和Θ (tm)是自变量乜的任意函数。本专利技术的一个实施例中，所述P (t)是单个波形或是多个波形的叠加波，其表达式如下#(0 = /'. (O，其中，Nt表示雷达系统发射波形的个数。本专利技术的一个实施例中，所述函数A(tm)和Θ (tm)对不同发射波形是不一样的，即 Pi (t)对应的调制函数为AiUm)和ejtj。本专利技术的一个实施例中，所述赋形多普勒频谱为有限谱宽，并且满足如下关系 Ba ^ Zprt，其中，Ba表示脉间调制多普勒频谱赋形前的信号频谱谱宽，fPKF表示dtm脉冲重复周期。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1为根据本专利技术一个实施例的基于脉间调制的多普勒频谱赋形方法的流程图2为根据本专利技术一个实施例的未作脉间调制时的多普勒频谱图3为根据本专利技术一个实施例的脉间调制后的多普勒频谱图；以及图4为根据本专利技术一个实施例的基于脉间调制的多普勒频谱赋形系统的框架图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的， 而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。图1为本专利技术实施例的基于脉间调制的多普勒频谱赋形方法的流程图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于脉间调制的多普勒频谱赋形方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过波形产生器产生发射脉冲并确定所述发射脉冲的多普勒频谱赋形函数；S2：根据所述多普勒频谱赋形函数给所述发射脉冲进行脉间调制生成调制脉冲；S3：接收所述调制脉冲并对所述调制脉冲进行采样；以及S4：对所述采样得到的调制脉冲进行脉间快速傅里叶变换获得赋形多普勒频谱。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孟藏珍，许稼，彭应宁，彭石宝，郭锐，王力宝，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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