编码跳频测距测速方法及雷达

摘要

本发明公开一种编码跳频测距测速方法及雷达，尤其适用于汽车雷达，警用测速雷达；可代替红外线报警器全天候、全天时对大范围敏感区进行实时安全监控。所述方法通过对伪随机编码跳频波进行脉冲综合处理，由窄带信号获得超宽带信号，其处理过程是雷达在伪随机编码控制下发射由跳频对组成的跳频脉冲，回波信号与参考发射信号基带混频后得到正交采样信号，按照频域由小到大顺序对采样信号排序，排序后的采样信号作IDFT得到对应于目标的一维高分辨率距离像；由跳频对的两个高分辨率距离像中对应同一个目标的峰值位置及峰值位置变化信息得到距离、速度信息。经剔除虚假距离速度值后可获得真实目标的距离和速度值。在多雷达同时工作时有强的抗干扰能力。

主权项

1.一种编码跳频测距测速方法，其特征在于通过对伪随机编码跳频信号进行脉冲综合处理，由窄带信号得到超宽带信号，从而获得距离信息和速度信息；其脉冲综合处理过程主要包括伪随机编码跳频波形设计和回波信号处理：所述的伪随机编码跳频波形设计过程，首先是给雷达的发射信号赋予一个伪随机编码，并使各雷达发射信号的伪随机编码不同；其次将发射信号设置成跳频信号或跳频与单频连续波的组合，使一个周期跳频信号由一个或多个跳频对组成，每个跳频对含有一个正跳频段和一个负跳频段；每个正、负跳频段分别由2M-1个子脉冲组成，每个子脉冲的宽度Tp相同，每个子脉冲的频率跳变增量受伪随机码b(n，i)和频率增量因子Δf控制；不同的跳频对的频率增量因子Δf不同；所述回波信号的处理按照如下的步骤进行：(1)将经过正交采样的信号按照频域由小到大的顺序重新排序，排序规则由赋予本雷达的伪随机编码控制；(2)对排序后的采样值做逆付里叶变换IDFT，得到对应于目标的高分辨率距离像，并在对应目标位置处有峰值出现；由每个跳频对得到两个高分辨率距离像；(3)由两个高分辨率距离像中对应同一个目标的峰值位置及峰值位置变化信息，按下式计算出该目标的距离和速度值，$d=\frac{c(k_0-k_1)}{4\mathrm{N\Delta f}}+\frac{c}{4\mathrm{\Delta f}}---\left(1\right)$ $v=\frac{c(k_0+k_1)}{4N{f}_C{T}_p}-\frac{c}{4f_C{T}_p}---\left(2\right)$ 上式中，d为目标的距离，v为目标的速度，k0、k1分别是正、负跳频段的高分辨率距离像中对应该目标的峰值位置，Δf为该跳频对的频率增量因子，fC为载频起始频率，N为每个跳频段的子脉冲数，C为光速；(4)进行多目标环境中测距测速时虚假距离速度值剔除；(5)用各个雷达所具有的特定的伪随机编码，抑制多个雷达同时工作时的相互干扰。