一种认知FDA雷达的信号发射方法、装置及雷达制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种认知FDA雷达的信号发射方法、装置及认知FDA雷达，该方法包括：基于预先设定的第一频偏产生第一测试信号；根据预先设定的第一频偏、频偏调整值和频偏调整方向得到第二频偏并根据第二频偏产生第二测试信号；根据第一测试信号所对应的回波信号计算第一信干噪比、根据第二测试信号所对应的回波信号计算第二信干噪比并比较第一信干噪比和第二信干噪比；如果第一信干噪比大于第二信干噪比，则基于第一频偏产生认知FDA雷达的发射信号；以及如果第一信干噪比小于第二信干噪比，则基于第二频偏产生认知FDA雷达的发射信号。

【技术实现步骤摘要】
一种认知FDA雷达的信号发射方法、装置及雷达
本专利技术涉及雷达
，具体涉及一种认知FDA雷达的信号发射方法、装置及认知FDA雷达。
技术介绍
FDA雷达指的是频控阵雷达，也叫做频率分集阵列雷达(Frequency DiverseArray),其概念由Antonik和Wicks于2006年首次提出。频控阵雷达和相控阵雷达一样发射相参信号，只是在各阵元发射信号上附加远小于其载频的频偏，控制各个发射信号的频率有小的偏移，但其主要频率成分是重叠的。FDA雷达的频偏具有以下的特点:1、频控阵雷达与频率扫描雷达是不同的:频率扫描雷达的频偏是在不同时间施加的，所有阵元的频偏是相同的，而频控阵是在同一时间针对不同阵元施加不同的频偏。2、FDA雷达的频偏是另外附加的，而不是阵列本身发射正交多频信号，FDA雷达的发射信号是与相控阵雷达一样的相参信号，只是经过附加的频偏控制之后辐射出去的信号频率不同。3、与相控阵雷达相比而言:频控阵雷达的波束指向随着频偏的变化而变化，阵列发射电场在空间的分布也随频偏变化而变化。当频偏为零时，FDA雷达退化为相控阵雷达。传统雷达单次开环结构的发射模式使其自适应处理通常局限于接收机，只能通过接收机端基于接收数据流的自适应处理设计来提高性能。这种工作模式已经无法满足日益复杂的环境以及多目标背景、密集杂波等情况的应用要求。当环境发生变化的时候，仅使用传统的接收端的自适应方法也无法达到理想的效果。信干噪比(Signal-toInterference-plus-Noise Ratio, SINR)是信噪比 SNR 的推广，它考虑了干扰对性能的影响。对于很多检测和估计问题，最大化SINR是最优的准则，如雷达的检测性能就直接依赖于SINR。在高斯干扰和已知统计特性的假设下，最大化SINR将会使得检测概率达到最大值。FDA雷达发射的阵元间频偏将会影响其发射波束指向并且产生距离依赖性，进而影响接收端的输出SINR，这就为我们通过调整频偏改善雷达性能提供了条件。而针对FDA雷达，如何基于信干噪比最大化准则来产生FDA雷达的发射信号，现有技术中还没有相应的披露和启示。因此，需要提供一种能根据环境自适应调整工作参数的FDA雷达(即:认知FDA雷达)的信号发射方法、装置及相应的认知FDA雷达，以基于接收机输出信干噪比最大化准则来产生认知FDA雷达的发射信号，从而使其通过自适应调整发射信号的工作方式，满足日益复杂的环境以及多目标背景、密集杂波等情况的应用要求。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了一种认知FDA雷达的信号发射方法，包括:基于预先设定的第一频偏产生第一测试信号；根据预先设定的第一频偏、频偏调整值和频偏调整方向得到第二频偏并根据第二频偏产生第二测试信号；根据第一测试信号所对应的回波信号计算第一信干噪比、根据第二测试信号所对应的回波信号计算第二信干噪比并比较第一信干噪比和第二信干噪比；如果第一信干噪比大于第二信干噪比，则基于第一频偏产生FDA雷达的发射信号；以及如果第一信干噪比小于第二信干噪比，则基于第二频偏产生FDA雷达的发射信号。本专利技术的另一个实施例提供了一种认知FDA雷达的信号发射装置，第一测试信号生成模块，用于基于预先设定的第一频偏产生第一测试信号；第二测试信号生成模块，用于根据预先设定的第一频偏、频偏调整值和频偏调整方向得到第二频偏并根据所述第二频偏产生第二测试信号；测试信号的信干噪比计算与比较模块，用于根据第一测试信号所对应的回波信号计算第一信干噪比并根据第二测试信号所对应的回波信号计算第二信干噪比并比较第一信干噪比和第二信干噪比；第一发射信号产生模块，用于如果第一信干噪比大于第二信干噪比，则基于第一频偏产生FDA雷达的发射信号；以及第二发射信号产生模块，用于如果第一信干噪比小于第二信干噪比，则基于第二频偏产生FDA雷达的发射信号。本专利技术的又一个实施例提供了一种认知FDA雷达，包括根据本专利技术的装置。【附图说明】图1所示为本专利技术的产生认知FDA雷达的信号发射方法的一个实施例的流程图；图2所示为本专利技术的产生认知FDA雷达的信号发射方法的另一个实施例的流程图；图3所示为本专利技术的产生认知FDA雷达的信号发射装置的一个实施例的示意性框图；图4所示为本专利技术的产生认知FDA雷达的信号发射装置的中的第一发射信号产生模块的一个实施例的示意性框图；图5所示为本专利技术的产生认知FDA雷达的信号发射装置的中的第二发射信号产生模块的一个实施例的示意性框图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些不必要的技术特征。图1所示为根据本专利技术一个实施例的认知FDA雷达的信号发射方法100的流程图。图1所示的认知FDA雷达的信号发射方法100包括如下步骤101至105。在步骤101中，基于预先设定的第一频偏产生第一测试信号。步骤101和下面的步骤中所说的测试信号，指的是认知FDA雷达的发射信号，在本专利技术中，通过该发射该测试信号来得到相应的测试数据，从而确定认知FDA雷达的最终的发射信号。在本专利技术的一个实施例中，认知FDA雷达采用M阵元的均匀线性阵列(ULA)，各阵元发射相参的信号，只是在相邻阵元间附加了频偏△￡，使各阵元发射频率呈线性递增。则各阵元上的发射信号的频率可以为:fm=f0+ (m-1).Δ f, m=l, 2,....M其中中fQ为认知FDA雷达系统载频。则第m个阵元的发射信号可以表示为:<i)m(t) = exp(j2 fmt)则到达目标处的信号可以看成上述公式产生的M个阵元发射信号经过传播到达该目标处后的叠加。在步骤102中，根据预先设定的第一频偏、频偏调整值和频偏调整方向得到第二频偏并根据第二频偏产生第二测试信号。在本专利技术的一个实施例中，第二测试信号的频偏可以在第一测试信号的频偏的基础上叠加一个频偏调整值。所谓频偏调整方向，指的是该频偏调整值是通过加法还是减法叠加在第一测试信号的频偏上。在一个非限定实施例中，第二测试信号的频偏可以通过加法叠加的方法得到。根据第二频偏产生第二测试信号的方法与步骤101中描述的方法相同，只是采用第二频偏而已。在步骤103中，根据第一测试信号所对应的回波信号计算第一信干噪比、根据第二测试信号所对应的回 波信号计算第二信干噪比并比较第一信干噪比和第二信干噪比。将步骤101中生成的第一测试信号发射出去以后，就可以接收到相应的回波信号。同样，将步骤102中生成的第二测试信号发射出去以后，也可以接收到相应的回波信号。根据信干噪比的定义式，就可以计算得到第一测试信号的回波信号的信干噪比和第一测试信号的回波信号的信干噪比，并可以比较两者的大小。在步骤104中，如果第一信干噪比大于第二信干噪比，则基于第一频偏产生FDA雷达的发射信号。如果步骤103的比较结果是第一信干噪比大于第二信干噪比，则说明第一测试信号的性能优于第二测试信号，则可以基于第一频偏产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种认知FDA雷达的信号发射方法，其特征是，包括：基于预先设定的第一频偏产生第一测试信号；根据预先设定的第一频偏、频偏调整值和频偏调整方向得到第二频偏并根据所述第二频偏产生第二测试信号；根据所述第一测试信号所对应的回波信号计算第一信干噪比、根据所述第二测试信号所对应的回波信号计算第二信干噪比并比较所述第一信干噪比和所述第二信干噪比；如果所述第一信干噪比大于所述第二信干噪比，则基于所述第一频偏产生FDA雷达的发射信号；以及如果所述第一信干噪比小于所述第二信干噪比，则基于所述第二频偏产生FDA雷达的发射信号。

【技术特征摘要】
1.一种认知FDA雷达的信号发射方法，其特征是，包括: 基于预先设定的第一频偏产生第一测试信号； 根据预先设定的第一频偏、频偏调整值和频偏调整方向得到第二频偏并根据所述第二频偏产生第二测试信号； 根据所述第一测试信号所对应的回波信号计算第一信干噪比、根据所述第二测试信号所对应的回波信号计算第二信干噪比并比较所述第一信干噪比和所述第二信干噪比； 如果所述第一信干噪比大于所述第二信干噪比，则基于所述第一频偏产生FDA雷达的发射信号；以及 如果所述第一信干噪比小于所述第二信干噪比，则基于所述第二频偏产生FDA雷达的发射信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述如果所述第一信干噪比大于所述第二信干噪比，则基于所述第一频偏产生FDA雷达的发射信号的步骤进一步包括: 1)将所述第一信干噪比记录为最优信干噪比，将所述第一频偏记录为最优频偏； 2)基于所述频偏调整值和与所述频偏调整方向相反的方向对所述最优频偏进行调整并基于调整后的最优频偏产生调整后的测试信号； 3)根据所述调整后的测试信号所对应的回波信号计算调整后的信干噪比； 4)如果所述调整后的信干噪比大于所述最优信干噪比，则将所述调整后的信干噪比记录为最优信干噪比，将所述调整后的最优频偏记录为最优频偏并转到2)步；以及· 5)如果所述调整后的信干噪比小于所述最优信干噪比，则基于所述最优频偏产生所述FDA雷达的发射信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述如果所述第一信干噪比小于所述第二信干噪比，则基于所述第二频偏产生FDA雷达的发射信号的步骤进一步包括: 1)将所述第二信干噪比记录为最优信干噪比，将所述第二频偏记录为最优频偏； 2)基于所述频偏调整值和所述频偏调整方向对所述最优频偏进行调整并基于调整后的最优频偏产生调整后的测试信号； 3)根据所述调整后的发射信号所对应的回波信号计算调整后的信干噪比； 4)如果所述调整后的信干噪比大于所述最优信干噪比，则将所述调整后的信干噪比记录为最优信干噪比，将所述调整后的最优频偏记录为最优频偏并转到2)步；以及 5)如果所述调整后的信干噪比小于所述最优信干噪比，则基于所述最优频偏产生所述FDA雷达的发射信号。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征是，还包括:当对所述最优频偏的调整次数达到预先设定的调整次数时，停止对所述最优频偏的调整，基于所述最优频偏产生所述FDA雷达的发射信号。5.一种调整FDA雷达的发射信号的装置，其特征是，包括: 第一测试信号生成模块，用于基于预先设定的第一频偏产生第一测试信号； 第二测试信号生成模块，用于根据预先设定的第一频偏、频偏调整值和频偏调整方向得到第二频偏并根据所述第二频偏产生第二测试信...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵怀宗，王文钦，李静迟，陈超群，王永宾，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：