一种用于非线性雷达的高自由度参数化调频编码方法

本发明属于合成孔径雷达，具体涉及一种用于非线性雷达的高自由度参数化调频编码方法。

背景技术：

1、非线性合成孔径雷达（synthetic aperture radar，sar）利用非线性目标的谐波再辐射特性进行目标探测与识别，能够实现对电子装置半导体结、目标金属结等非线性目标产生的谐波信号进行成像与探测。由于自然环境中大部分散射体为线性目标，不具备谐波散射特性，与工作于基频的雷达相比，非线性雷达接收到的回波能够有效地滤除基频信号的干扰，从而实现对无法产生谐波的海洋、陆地、植被、建筑等线性目标有抑制作用，具有良好的抗地杂波、海杂波和战场伪装等超强抗干扰能力，具有广阔的应用前景。

2、尽管非线性雷达在目标探测、成像领域具有较强的抑制杂波、反隐身、反虚假目标、反干扰的优势。然而，非线性雷达性能与发射的信号波形密切相关，适用于非线性雷达的波形设计面临如下问题：1)非线性特性导致频谱旁瓣较高；2)线性调频信号不是最佳的调制波形；3)旁瓣抑制引起的信噪比和分辨率损失；4）易截获引起抗干扰性能差等。上述问题，严重影响了非线性雷达的应用，因此，通过波形设计提升非线性雷达系统性能成为一项重要的研究内容。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于非线性雷达的高自由度参数化调频编码方法，采用高自由度的参数化非线性调频（nonlinear frequency modulated，nlfm）编码模型，获得具备低旁瓣、强对抗特性的参数化调频编码波形，相比于直接发射线性调频信号的雷达，可以有效地改善雷达的成像与抗干扰性能。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种用于非线性雷达的高自由度参数化调频编码方法，包括如下步骤：

4、步骤1、构建基于分段线性信号的高自由度参数化非线性调频编码模型及相关函数；

5、步骤2、结合高自由度参数化非线性调频编码模型及相关函数，在峰值旁瓣比、积分旁瓣比、主瓣宽度约束条件下构建低旁瓣、低主瓣展宽的高分辨调频编码波形优化模型；

6、步骤3、结合高自由度参数化非线性调频编码模型及相关函数，构建基于互相关约束的脉间捷变编码模型，通过脉间捷变编码的方式降低脉冲之间的互相关性，使干扰处于失配状态，获得高自由度参数化调频编码波形。

7、本发明的有益效果在于：

8、本发明采用高自由度参数捷变编码优化方法，提高了波形设计的空间自由度，获得低旁瓣、低主瓣展宽、抗干扰的特性，使雷达在满足正常成像与探测的同时，能实现对干扰信号的有效抑制。

技术特征：

1.一种用于非线性雷达的高自由度参数化调频编码方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于非线性雷达的高自由度参数化调频编码方法，其特征在于，所述步骤1包括，

3.根据权利要求2所述的一种用于非线性雷达的高自由度参数化调频编码方法，其特征在于，所述步骤2包括：

4.根据权利要求3所述的一种用于非线性雷达的高自由度参数化调频编码方法，其特征在于，所述步骤3包括：

技术总结
本发明公开了一种用于非线性雷达的高自由度参数化调频编码方法，属于合成孔径雷达技术领域，所述方法包括：构建基于分段线性信号的高自由度参数化非线性调频编码模型及相关函数；结合高自由度参数化非线性调频编码模型及相关函数，在峰值旁瓣比、积分旁瓣比、主瓣宽度约束条件下构建低旁瓣、低主瓣展宽的高分辨调频编码波形优化模型；构建基于互相关约束的脉间捷变编码模型，通过脉间捷变编码的方式降低脉冲之间的互相关性，使干扰处于失配状态，获得高自由度参数化调频编码波形。所述方法提高了波形设计的空间自由度，获得低旁瓣、低主瓣展宽、抗干扰的特性，使雷达在满足正常成像与探测的同时，能实现对干扰信号的有效抑制。

技术研发人员：汪丙南,王宇,董青海,焦泽坤,樊睿华
受保护的技术使用者：中国科学院空天信息创新研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10