PD模式下IQ信号被干扰的一种解决方法
2012-11-14万卫华颜波涛
万卫华 颜波涛
中国电子科技集团公司第38研究所, 安徽 合肥 230031
PD模式下IQ信号被干扰的一种解决方法
万卫华 颜波涛
中国电子科技集团公司第38研究所, 安徽 合肥 230031
PD模式雷达,IQ信号被干扰,引起相位变化,导致画面虚警增加,速度解算不准确,目标检测能力下降的问题,采集数据仿真分析,提出一种解决方法,进而工程实现,得到比较好的效果。
PD;一次对消;干扰
PD;single canceler;jamming
引言
脉冲多普勒雷达以其卓越的杂波抑制性能受到世人瞩目。而由于现代飞行器性能的改进和导航手段的加强,使其能在低空和超低空飞行,因此防御低慢小目标入侵已成重要问题,由此要求平台升空雷达,包括预警机雷达和球载雷达具有下视能力, 即要求能在强的地杂波背景中发现微弱的目标信号这种雷达除了能有效抑制地杂波外,亦具有良好的抗消极干扰能力和抗积极干扰能力。但干扰是无处不在的,由于平台升空,预警机雷达和球载雷达面临的干扰也越来越复杂,本文以某雷达上曾出现的干扰现象进行分析,并进一步提出解决的方法。
1 现象及解决方法
1.1 干扰现象
平台升空雷达,由于需要检测低空慢速小目标,雷达波束要有下视能力,这样雷达回波中就有很强的地杂波和慢速运动目标如高速公路上飞驰的汽车和高铁动车等,雷达要探测低慢小目标,就需要解算目标的速度,对速度的解算越准确,对目标的检测概率就会越高。
在某雷达上,采集接收机AD采样后输
图1是采集自接收机的一个cpi线性调频信号的IQ数据恢复波形及局部放大波形。
图1 IQ信号恢复及局部放大波形
从图中可以看到在同一个距离单元,不同fr会出现一个fr数据被干扰的现象。该干扰信号的出现,导致了低速目标检测能力下降,画面虚警增加。
1.2 解决方法
通过分析,采用以下的处理方法,可以得到比较理想的效果。
图2为采取的处理流程图:
图2 处理流程图
1.2.1 判别门限提取
由于pd雷达不象MTI或MTD雷达那样有休止期,不能在休止期取机内噪声去统计门限,现采取的方法是在发射门套的保护单元取噪声信号,多单元平均,在此基础上通过多次的数据分析,叠加一个人工修正门限,作为差值判别的判别门限MX。
1.2.2 差值判别
对一次对消的结果,延迟一个fr,以需要判别的周期fr(n)为例。fr(n)与其前一个周期数据fr(n-1), 作一次对消求模得到模值moda,, fr(n)与其后一个周期数据fr(n+1), 作一次对消求模得到模值modb,如果同一距离单元的moda和modb都大于判别门限MX,则认为fr(n)对应单元数据被干扰,选择信号sel送出1,否则为0。
1.2.3 数据替换
通过送出的选择信号,选择需要判别的fr(n)对应单元数据,是否需要和前一周期对应单元数据替换,这样处理只是替换一个周期内,被干扰的距离单元数据,不损失其他单元数据,对目标的检测损失将降低。
图3 对消后波形图
2 问题和结论
2.1 上述处理方法,是在认为第一和最后一个fr数据没有被干扰的情况下设置的,如果要对所有fr数据都处理,需要对一次对消后的数据查表来实现。
2.2 对一个cpi内fr数相对多的情况,可以考虑,直接替换整个周期数据或丢弃这个周期数据来实现。
2.3 该处理方法,已在某雷达上得到很好的验证。
[1] 马晓岩等. 雷达信号处理[M]. 湖南科学技术出版社
[2] 王沫然等.MATLAB6.0与科学计算.电子工业出版社,2002
A Solution for The IQ signals Jammed In PD mode
Wan wei hua Yan bo tao
China Electronics Technology Group Corporation 38th Research Institute,Hefei, 230031,China
For the radar in PD mode, IQ signals will be jammed which causes the phase change and then leads to the increase of false alarm on the screen and incorrect speed calculations and decreasing target detection capability. As for these problems, the data collection and simulation analysis have been made and then a solution has been proposed to make the engineering realization for good effect.
10.3969/j.issn.1001-8972.2012.06.043
万卫华(1979-),男,工程师,安徽岳西人,主要研究方向为雷达数字信号处理。
颜波涛(1979-),男,工程师,江苏沭阳人,主要研究方向为雷达数字信号处理。