基于埃米特基带信号的距离、速度探测方法

摘要

本发明公开了一种基于埃米特基带信号的距离、速度探测方法，用于解决现有雷达第二次发送信号需要等待接收到第一次发送信号回波而造成探测速度低的技术问题。技术方案是采用连续发送一串埃米特基带信号，通过回波有效认证后再对一串埃米特基带信号的回波积分进行信号间的解码，将不同时间发送的基带信号回波分离处理。提高了雷达的探测效率。

主权项

1.一种基于埃米特基带信号的距离、速度探测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、发送信号为：$\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\xi }_i\left\{\mathrm{i\omega }\right[t+(T_{\mathrm{ini}(-n)}+T_{-n})-\underset{j=-n}{\overset{i}{\Sigma }}(T_{\mathrm{inij}}+T_j+T_{\mathrm{endj}})\left]\right\}\left\{u\right[t+(T_{\mathrm{ini}(-n)}+T_{-n})-\underset{j=-n}{\overset{i}{\Sigma }}(T_{\mathrm{inij}}+T_j+T_{\mathrm{endj}})]-$$u[t+(T_{\mathrm{ini}(-n)}+T_{-n})-\underset{j=-n}{\overset{i+1}{\Sigma }}(T_{\mathrm{inij}}+T_j+T_{\mathrm{endj}})]\}$式中，$\left.\begin{array}{c}{\xi }_1\left(\mathrm{\omega t}\right)=2\mathrm{\omega t}\\ {\xi }_2\left(\mathrm{\omega t}\right)=4{\left(\mathrm{\omega t}\right)}^2-2\\ {\xi }_3\left(\mathrm{\omega t}\right)=8{\left(\mathrm{\omega t}\right)}^3-12\mathrm{\omega t}\\ {\xi }_4\left(\mathrm{\omega t}\right)=16{\left(\mathrm{\omega t}\right)}^4-48{\left(\mathrm{\omega t}\right)}^2+12\\ {\xi }_5\left(\mathrm{\omega t}\right)=32{\left(\mathrm{\omega t}\right)}^5-160{\left(\mathrm{\omega t}\right)}^3+120\mathrm{\omega t}\\ {\xi }_6\left(\mathrm{\omega t}\right)=64{\left(\mathrm{\omega t}\right)}^6-480{\left(\mathrm{\omega t}\right)}^4+720\mathrm{\omega t}-120\\ ·\\ ·\\ ·\\ {\xi }_{i+1}\left(\mathrm{\omega t}\right)=2\mathrm{\omega t}{\xi }_i\left(\mathrm{\omega t}\right)-2i{\xi }_{i-1}\left(\mathrm{\omega t}\right)\end{array}\right\}i=\mathrm{2,3},···,n-1$为埃米特正交多项式的递推形式，ω为角频率，t≥0为时间，n为整数，$u\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}0& t<0\\ 1& t\ge 0\end{array}\right.,$T_inij为ζ_j(jωt)的起始标识符持续时间，T_endj为ζ_j(jωt)的结尾标识符持续时间，T_j为ξ_j(jωt)信号的持续周期；编码方式为：ζ₁(ωt)的起始标识符、ζ₁(ωt)、ζ₁(ωt)的结尾标识符、…ζ_i(iωt)的起始标识符、ζ_i(iωt)、ζ_i(iωt)的结尾标识符、…、ζ_n(nωt)的起始标识符、ζ_n(nωt)、ζ_n(nωt)的结尾标识符；步骤二、通过回波信号认证ζ_i(iωt)的起始标识符和结尾标识符及回波时间；步骤三、根据函数${\int }_{t_0}^{t_1}{\phi }^2\left(t\right)\mathrm{dt}={\int }_{t_0}^{t_1}{\psi }^2\left(t\right)\mathrm{dt}$对目标运动的速度、回波时间进行估计；式中，φ(t)为雷达探测的回波函数，$\psi \left(t\right)=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\xi }_i\left\{i(1+\mathrm{signr}\frac{2v_{\mathrm{ri}}}{c})\omega \right[t+(T_{\mathrm{ini}(-n)}+T_{-n})-{\mathrm{\Delta T}}_j-\underset{j=-n}{\overset{i}{\Sigma }}(T_{\mathrm{inij}}+T_j+T_{\mathrm{endj}})\left]\right\}·$$\left\{u\right[t+(T_{\mathrm{ini}(-n)}+T_{-n})-{\mathrm{\Delta T}}_j-\underset{j=-n}{\overset{i}{\Sigma }}(T_{\mathrm{inij}}+T_j+T_{\mathrm{endj}})]-u[t+(T_{\mathrm{ini}(-n)}+T_{-n})-{\mathrm{\Delta T}}_j-\underset{j=-n}{\overset{i+1}{\Sigma }}(T_{\mathrm{inij}}+T_j+T_{\mathrm{endj}})\left]\right\}$ΔT_i为接收到ξ_j(jωt)信号的时间延迟，c为光速，定义雷达视线与目标速度矢量之间的夹角为θ，v_ri＝r_icosθ，v_i是第i次波探测的目标相对雷达速度矢量的幅度，当目标靠近雷达运动时，雷达与目标之间距离减小，其回波频率等于发射频率加上多普勒频移即signr＝1，回波频率大于发射信号频率；当目标远离雷达运动时，雷达与目标之间距离增大，其回波频率等于发射频率减去多普勒频移，即signr＝-1回波频率小于发射信号频率；当目标静止不动时，不出现多普勒效应，即signr＝0。