[其他]數字校正可編程數字動目標顯示系統

在審

• 申請號: 101985000000181
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100181B
• 公開（公告）日: 1988-04-20
• 發明（設計）人: 山秀明;鄭清治;應啟珩;馮振明;蔡和春;茅于海;馮一云
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 胡蘭芝

數字校正可編程數字動目標顯示系統，屬于雷達系統和雷達信號處理領域。本系統采用的數字校正方法，是用發射信號樣本對回波信號進行復褶積處理實現相參的。本系統可以改善或消除發射機脈內頻率起伏，功率起伏及排除相參振蕩器的影響，更主要是能改善發射機脈間頻率不穩。系統改善因子達到４０ｄＢ以上。本系統通用靈活，可以取代鎖相相參動目標顯示系統；可以加裝在現有或新研制的全相參脈沖雷達上，使其造價低、性能好。

本發明屬于雷達系統和雷達信號處理類。

在地物、氣象、箔條干擾等雜波背景中，也就是在非白噪聲中檢測運動目標信息，一直是雷達技術領域中一項重要課題。為了實現動目標顯示或檢測，必須使雷達回波序列成為相參的產生相參回波序列的方法，一般有兩種，一種是全相參方法，一種是局部相參方法。

目前廣為采用的一種局部相參方法是鎖相相參。在鎖相相參動目標顯示雷達系統中，由于受到發射機脈間脈內頻率不穩和功率起伏、本振頻率不穩、相參振蕩器頻率不穩和定相抖動等因素的限制，其系統改善因子多在23dB左右。這樣低的質量指標，難以滿足使用要求。為此，發展局部相參技術，尋找系統內部不穩的改善和校正方法，就成了一個重要的研究課題。

1977年，美國專利4040055號提出用下述運算實現相參并改善發射機不穩：

(1)

式中，I_m、Q_m正交發射信號樣本，I_r、Q_r為正交回波信號，I_C、Q_C補償后的正交輸出。與鎖相相參方案相比，它有以下優點：

（1）它是一種依靠數字運算獲得相參序列的局部相參方法，即數字相參。由于系統中取消了相參振蕩器，所以排除了相參振蕩器不穩和定相抖動對改善因子的限制。

（2）它通過幅度規一化處理，消除了發射機功率起伏對改善因子的限制。

但它對發射機脈間脈內頻率不穩改善不大。

崔普（R.L.Trapp）在1982年國際雷達會議上發表的論文《利用動態橫向濾波器改善接收機相參雷達處理》（《Improved Coherent-on-Receive Radar Processing with Dynamic Transversal Filter》（International Conference RADAR-82，PP505-508））中，提出用發射信號樣本與回波信號互相關實現相參并改善局部相參動目標顯示雷達性能。它除了具有4040055號專利的兩個特點外，還能改善發射機脈內頻率不穩。

由于目前還難以在互相關函數達到最大值時讀數，所以崔普方法對發射機脈間頻率不穩改善不大。一般說來，在發射機諸不穩因素中，發射機脈間頻率不穩是主要的，功率起伏次之，第三是其脈內頻率起伏，因此，發射機脈間頻率起伏對動目標顯示質量影響最大。此外，與脈沖前后沿相對應的相位梯度和相位起伏均較大，當發射脈沖寬度較窄時，它們所占的相對時間比例也較大，此時用崔普方法略好;但當發射脈沖寬度較寬時，脈沖頂部所占的時間比例變大，脈間頻率起伏的影響就十分嚴重，此時，崔普方法的不足就成為顯見的了。換言之，對寬脈沖，崔普方法的改善作用是非常有限的。另外，崔普沒有指明用實相關還是復相關。

鑒于上述，本發明提出了一種局部相參方法，它籍助于發射信號樣本對回波信號的數字校正運算來實現相參。根據發射脈沖的寬窄和脈內相位梯度的大小實施不同的校正運算，對寬發射脈沖，用發射信號樣本對回波信號進行復褶積處理，對窄脈沖，一般可采用復相關處理。復褶積處理對發射機脈間頻率起伏的改善作用遠優于復相關處理。本發明除了具備崔普方法的三個優點外，還能改善發射機脈間頻率不穩。