勒通道的旁瓣向量分別為
,在多普勒維上大于等于零多普勒頻率的多普勒通道的峰值分別為 Id1,…,Id1,…,bM,其中 i e [0, Ndl],I e [1,M];
[0047] (5b)分別取多普勒通道的旁瓣向量和多普勒通道的峰值的p范數(shù)組成向量P,
[0049] 其中,N · I |p表示P范數(shù);
[0050] (5c)假設(shè)向量P中每個元素對應(yīng)的系數(shù)向量為 t e [l,Ndl+M+l],則構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)為:
[0051]
[0052] 其中,min表示最小化,I I · I |p表示p范數(shù),Θ表示點(diǎn)乘,α為相位編碼信號的相 位向量。
[0053] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)本發(fā)明設(shè)計相位編碼信號的準(zhǔn)則之一 是最小化多普勒旁瓣峰值電平,因此解決了現(xiàn)有技術(shù)由于多普勒頻率失配造成的旁瓣電平 升高問題,提高了雷達(dá)的性能;(2)本發(fā)明設(shè)計相位編碼信號的另一個準(zhǔn)則是在距離-多普 勒維產(chǎn)生多峰值,并使多峰值分別逼近期望的峰值,可以解決目標(biāo)速度過大時,多普勒補(bǔ)償 脈沖壓縮濾波器數(shù)目會過多,導(dǎo)致測速精度低的問題。
【附圖說明】
[0054] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0055] 圖1是本發(fā)明的實現(xiàn)總流程圖;
[0056] 圖2是本發(fā)明使用最小ρ范數(shù)算法求解雷達(dá)波形相位時的子流程圖;
[0057] 圖3是用本發(fā)明方法設(shè)計的相位編碼信號經(jīng)過設(shè)置的每個多普勒頻率脈沖壓縮 后在距離-多普勒維上的三維圖,其中,X軸表示歸一化多普勒頻率,單位為Hz,y軸表示距 離移位,z軸表示幅度;
[0058] 圖4是用本發(fā)明方法設(shè)計的相位編碼信號經(jīng)過設(shè)置的每個多普勒頻率脈沖壓縮 后多普勒旁瓣抑制頻段處與未進(jìn)行多普勒旁瓣抑制頻段處的多普勒旁瓣對比圖,其中,X軸 表示歸一化多普勒頻率,單位為Hz,y軸表示距離移位,z軸表示幅度;
[0059] 圖5是用本發(fā)明方法設(shè)計的相位編碼信號經(jīng)過設(shè)置的每個多普勒頻率脈沖壓縮 后在距離-多普勒維上的等高圖。其中,橫坐標(biāo)表示歸一化多普勒頻率,單位為Hz,縱坐標(biāo) 表示距離移位。
【具體實施方式】
[0060] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;?本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0061 ] 參照圖1,本發(fā)明的實現(xiàn)步驟如下:
[0062] 步驟1,根據(jù)雷達(dá)發(fā)射信號的帶寬和雷達(dá)發(fā)射信號的時寬確定相位編碼信號的碼 元長度,所述相位編碼信號為雷達(dá)發(fā)射的探測信號。
[0063] 根據(jù)雷達(dá)發(fā)射信號的帶寬B和雷達(dá)發(fā)射信號的時寬Tp得到所述相位編碼信號的 碼元長度N s= ceil (BXT p),其中,ceil (·)表示向上取整數(shù)。
[0064] 步驟2,確定所述相位編碼信號在距離-多普勒維上的峰值個數(shù),以及每個峰值在 距離-多普勒維上的位置。
[0065] 雷達(dá)的測速精度與相位編碼信號在距離-多普勒維上的峰值個數(shù)有關(guān),相位編碼 信號在距離-多普勒維上的峰值個數(shù)越多,雷達(dá)的測速精度越高。但是,相位編碼信號在距 離-多普勒維上的峰值個數(shù)越多,相位編碼信號的峰值的幅度會相對降低,相位編碼信號 旁瓣的幅度也會相對升高,進(jìn)而影響雷達(dá)的檢測性能。因此,在實際應(yīng)用中,需要折中考慮 雷達(dá)的測速精度和雷達(dá)的檢測性能,以確定相位編碼信號在距離-多普勒維上的峰值個數(shù) N ;由于用匹配濾波器對設(shè)計的相位編碼信號進(jìn)行脈沖壓縮,故峰值個數(shù)N多3,且為奇數(shù)。
[0066] 在多普勒維上,相位編碼信號的各個峰值的位置的設(shè)定遵循以下原則:首先,相位 編碼信號的任意峰值在多普勒維上的位置對應(yīng)的多普勒頻率的絕對值不能大于相位編碼 信號的歸一化最大多普勒頻率T dmax;其次,在保證相位編碼信號各峰值在多普勒維上出現(xiàn) 的位置對應(yīng)的多普勒頻率不同的條件下,根據(jù)實際需要確定相位編碼信號的各峰值在多普 勒維上的位置。在距離維上,在保證相位編碼信號各峰值在距離維上的位置不同的條件下, 盡量選擇相位編碼信號的各峰值出現(xiàn)的位置為離第N s個點(diǎn)較近的位置。Ns為所述相位編 碼信號的碼元長度。
[0067] 對于碼元長度為隊的相位編碼信號,其模糊函數(shù)圖關(guān)于相位編碼信號的距離-多 普勒二維圖上的點(diǎn)(N s,0)對稱,因此,相位編碼信號的N個峰值也是關(guān)于相位編碼信號的 距離-多普勒二維圖上的點(diǎn)(Ns,0)對稱的,其中N s表示距離維上的第Ns個點(diǎn),0表示多普 勒維上的零多普勒頻率。由于此N個峰值的位置是提前人為設(shè)定好的,故該N個峰值每兩 個峰值之間在距離-多普勒維上的距離和與水平線所成的角度都是確定的,且是唯一的; 因此只要至少出現(xiàn)兩個峰值,便可精確推測出零多普勒通道的位置,進(jìn)而可以精確測速。
[0068] 令M表示相位編碼信號的峰值所在位置的多普勒頻率大于零的峰值個數(shù),則相位 編碼信號總的峰值個數(shù)N = 2M+1。
[0069] 設(shè)置相位編碼信號的此M個峰值的位置為
[0070] Oi1,Iii1),…,Oi1,Iii1),…,(n M,mM)
[0071] 其中I e [1,Μ],ηι表示距離維上的第1個點(diǎn),Hi1表示多普勒維上多普勒頻率大于 零的第1個點(diǎn),M取值為正整數(shù)。
[0072] 則相位編碼信號的峰值在多普勒維上的位置對應(yīng)的多普勒頻率小于零的M個峰 值的位置為
[0073] QNs-Ii1, H1),…,QNs-Ii1, H1),…,(2Ns_nM,_mM)
[0074] 其中,2Ns_ni表示在距離維上n i點(diǎn)關(guān)于距離維上第N汁點(diǎn)對稱的點(diǎn),-m廣示多普 勒維上多普勒頻率小于零的第1個點(diǎn)。設(shè)置相位編碼信號的峰值在多普勒維上的位置對應(yīng) 零多普勒頻率處的峰值位置為(N s,m。)。
[0075] 由于此N個峰值的位置是提前人為設(shè)定好的,故該N個峰值每兩個峰值之間在距 離-多普勒維上的距離和與水平線所成的角度都是確定的,且是唯一的;因此只要至少出 現(xiàn)兩個峰值,便可精確推測出零多普勒通道的位置,進(jìn)而可以精確測速。
[0076] 步驟3,確定所述相位編碼信號的多普勒頻率點(diǎn)的選取間隔,以及對相位編碼信號 進(jìn)行旁瓣抑制的多普勒頻段寬度,并根據(jù)所述多普勒頻率點(diǎn)的選取間隔和所述多普勒頻段 寬度確定所述相位編碼信號在多普勒維上的多普勒通道個數(shù)。
[0077] 步驟3中具體包括如下子步驟:
[0078] (3a)確定所述相位編碼信號的最大多普勒頻率=2vmax/;l,其中v_為目標(biāo) 的最大徑向速度,λ為雷達(dá)發(fā)射信號的波長。
[0079] (3b)確定所述相位編碼信號的歸一化最大多普勒頻率尤_ =1/#,以及所述 相位編碼信號的歸一化最小多普勒頻率fd_= -f d_其中,B為雷達(dá)發(fā)射信號的帶寬。
[0080] (3c)根據(jù)所述相位編碼信號的歸一化最大多普勒頻率fd_和所述相位編碼信號 的歸一化最小多普勒頻率Tdmx,得到對所述相位編碼信號進(jìn)行旁瓣抑制的多普勒頻段寬度 fwldth= 2X (f ,其中 X 表示乘號。
[0081] 具體的,根據(jù)雷達(dá)發(fā)射信號的載頻,可以知道雷達(dá)發(fā)射信號的波長λ ;由雷達(dá)所 要探測的目標(biāo)類型,可以確定目標(biāo)的最大徑向速度^_,通過目標(biāo)的最大徑向速度可以求得 相位編碼信號的最大多普勒頻率JLax 進(jìn)一步根據(jù)雷達(dá)發(fā)射信號的帶寬Β,可以 求得相位編碼信號的歸一化最大多普勒頻率=/dmax/i?,進(jìn)而可以知道相位編碼信號 的歸一化最小多普勒頻率fd_= ^iax。根據(jù)相位編碼信號的歸一化最大多普勒頻率fd_ 和相位編碼信號的歸一化最小多普勒頻率fdnux,可得需要對相位編碼信號進(jìn)行多普勒旁瓣 抑制的頻段寬度fwldth= 2X (f d_-fd_),其中X表示乘號。即進(jìn)行多普勒旁瓣抑制的頻段
[0082] (3d)假定雷達(dá)的多普勒頻率分辨率為Δ fd,則根據(jù)雷達(dá)的多普勒頻率分辨率Δ fd 確定所述相位編碼信號的多普勒頻率點(diǎn)的選取間隔At d,使At d< Afd。其中,多普 勒頻率分辨率^匕是根據(jù)實際需求進(jìn)行確定的。
[0083] (3e)根據(jù)對所述相位編碼信號進(jìn)行旁瓣抑制的多普勒頻段寬度fwldth和所述相位 編碼信號的多普勒頻率點(diǎn)的選取間隔Af' d,確定所述相位編碼信