本發(fā)明屬于探測，具體涉及一種雙極性超寬譜極窄脈沖拖尾抑制方法。

背景技術(shù)：

1、超寬帶技術(shù)具備信道衰落不敏感、發(fā)射信號功率譜密度低、系統(tǒng)復(fù)雜度低等特點，在雷達(dá)探測領(lǐng)域得到越來越多的關(guān)注。其中，沖激體制的超寬帶雷達(dá)擁有較大的頻譜寬度(ghz量級)，具備低截獲和高分辨的特性，同時能避免其他系統(tǒng)的干擾，在目標(biāo)探測領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。沖激體制的超寬帶雷達(dá)主要利用無載頻的沖激信號作為雷達(dá)的發(fā)射信號，面輻射天線對信號的輻射過程相當(dāng)于對輸入時域信號波形進(jìn)行微分處理，即輸入的零階高斯信號經(jīng)天線后變成一階高斯信號，因此超寬譜極窄脈沖信號在經(jīng)過天線后表現(xiàn)為雙極性的沖激信號。雙極性沖激信號在時域的非對稱和拖尾效應(yīng)導(dǎo)致目標(biāo)的尺寸等信息提取異常，難以對目標(biāo)實現(xiàn)有效的識別。為了提升超寬譜極窄信號的目標(biāo)特性提取及測量性能，需要對雙極性信號自身特性及拖尾現(xiàn)象進(jìn)行優(yōu)化處理。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對沖激體制雷達(dá)采用雙極性超寬譜極窄脈沖目標(biāo)探測時存在嚴(yán)重拖尾效應(yīng)，本發(fā)明旨在基于雙極性信號特性，提出一種雙極性超寬譜極窄脈沖拖尾抑制方法，基于希爾伯特變換的頻域補償，解決拖尾等導(dǎo)致的目標(biāo)主副比降低的難題，實現(xiàn)目標(biāo)尺寸等特征信息正常提取，為超寬譜信號目標(biāo)識別奠定基礎(chǔ)。

2、超寬譜極窄脈沖信號主要利用無載頻的沖激信號作為雷達(dá)的發(fā)射信號。理想沖激信號f(t)為可以用不同階的高斯函數(shù)解析表示，其滿足：

3、

4、面輻射天線對信號的輻射過程相當(dāng)于對輸入時域信號波形f(t)進(jìn)行微分處理，即輸入的零階高斯信號經(jīng)天線后變成一階高斯信號f'(t)，導(dǎo)致超寬譜極窄脈沖信號在經(jīng)過天線后表現(xiàn)為雙極性的沖激信號，其頻譜為：

5、f(ω)＝f[f'(t)]＝j(luò)ω。

6、將其希爾伯特變換對的傅里葉變換等效于f(ω)與進(jìn)行頻域相乘，得到：

7、

8、最終得到的復(fù)解析信號的頻譜表示為：

9、

10、其只有正頻率有信息，實現(xiàn)超寬譜極窄脈沖信號的頻譜融合功能，進(jìn)而提升了超寬譜極窄脈沖波形的信號能量。

11、基于希爾伯特變換處理的基礎(chǔ)上，考慮到超寬譜極窄脈沖信號的時頻特性，從該信號的頻域角度進(jìn)行波形的補償修正。

12、根據(jù)z(ω)的頻域表征，提取z(ω)中有效范圍[0,ω0]內(nèi)的頻譜信號z(ω')，其中0≤ω'≤ω0。由于理想沖激響應(yīng)f(t)的頻譜是一個模值為1的常數(shù)。以1為參考，對z(ω')進(jìn)行系統(tǒng)補償如下：

13、首先，對z(ω')進(jìn)行離散化處理，得到其離散表達(dá)式為z(m)，m＝0,…,m-1，其中m＝ω0/fs，fs為采樣率。

14、其次，對z(m)的幅度進(jìn)行多項式擬合得到g(m)，則擬合后的信號信號表示為；

15、

16、其次，對擬合結(jié)果進(jìn)行歸一化并求逆，得到p-1(m)＝1/p(m)；

17、然后，考慮到時域信號的副瓣抑制需求，對p-1(m)采用高斯窗函數(shù)加窗處理，得到：

18、

19、其中高斯窗函數(shù)其中參數(shù)σ＝0.5。

20、最后，對進(jìn)行ifft變換，得到最終幅相修正后的時域信號為：

21、

22、其中n＝0,…,n-1，n為時域信號長度。

23、本發(fā)明的有益效果在于

24、實現(xiàn)目標(biāo)主副比由10db提升到25db以上，提升超寬譜極窄信號的目標(biāo)特性提取及測量性能，為后續(xù)的目標(biāo)識別奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)特征：

1.一種雙極性超寬譜極窄脈沖拖尾抑制方法，其特征在于：超寬譜極窄脈沖信號主要利用無載頻的沖激信號作為雷達(dá)的發(fā)射信號。理想沖激信號f(t)為可以用不同階的高斯函數(shù)解析表示，其滿足：

技術(shù)總結(jié)
雙極性沖激信號在時域的非對稱和拖尾效應(yīng)導(dǎo)致目標(biāo)的尺寸等信息提取異常，難以對目標(biāo)實現(xiàn)有效的識別。本發(fā)明針對沖激體制雷達(dá)采用雙極性超寬譜極窄脈沖目標(biāo)探測時存在嚴(yán)重拖尾效應(yīng)，基于雙極性信號特性，提出一種雙極性超寬譜極窄脈沖拖尾抑制方法，基于希爾伯特變換的頻域補償，解決拖尾等導(dǎo)致的目標(biāo)主副比降低的難題，實現(xiàn)目標(biāo)尺寸等特征信息正常提取，為超寬譜信號目標(biāo)識別奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)研發(fā)人員：時鵬飛,伍光新,韓文俊,郭國強
受保護的技術(shù)使用者：中國電子科技集團公司第十四研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6