噪声调频复合单频连续波雷达空间高速目标的探测

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1、第32卷第2期电子与信息学报Vol.32No.22010年2月JournalofElectronics&InformationTechnologyFeb.2010噪声调频复合单频连续波雷达空间高速目标的探测吕婧顾红苏卫民(南京理工大学电子工程技术研究中心南京210094)摘要：噪声调频连续波雷达由于发射信号无周期，具有理想的图钉型模糊函数，没有周期性距离模糊和速度模糊，从原理上非常适合在轨探测远距离的超高速空间目标。该文采用插值法建立了噪声调频连续波高速目标回波模型，提出噪声调频复合单频连续波雷达采用校正距离走动的“匹配参考信号”进行相参处理的方

2、法，实现跨距离门积累从而提高距离主旁瓣比；针对多个目标的检测采用FFT-IFFT逐个“Clean”的办法，进一步提高检测目标动态范围。仿真结果表明所提出的方法是有效可行的。关键词：连续波雷达；噪声调频；匹配参考信号；高速目标中图分类号：TN957.51文献标识码：A文章编号：1009-5896(2010)02-0377-06DOI:10.3724/SP.J.1146.2009.00024HighSpeedSpaceTargetsDetectionUsingNoiseFrequencyModulationandSingleFrequencyComb

3、inedContinuousWaveRadarSystem⋅⋅LuJingGuHongSuWei-min(ResearchCenterofElectronicEngineeringTechnology,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China)Abstract:NoiseFrequencyModulatedContinuousWave(FMCW)radarhasanideal“thumbtack”ambiguityfunction,andunambiguousmeasu

4、rementofdistanceandvelocityduetothenonperiodicityofitstransmittingsignal,soitissuitablefordetectinghigh-speedandlong-distancetargetsonorbitinprinciple.ThehighspeedmovingtargetsechosignalsofNoiseFMCWaregeneratedbyinterpolationinthispaper.Anapproachtoimprovethemain-to-sidelober

5、atiobyutilizing“Matchedreferencesignal”tocorrecttherangemigrationinNoiseFMCWandsinglefrequencycombinedradarsystemispresented.TheFFT-IFFTtechniqueand“Clean”methodareusedtoenlargethedynamicrange.Simulationresultsverifytheeffectivenessofthisnewmethod.Keywords:Continuouswaveradar

6、;Noisefrequencymodulation;Matchedreferencesignal;Highspeedtargets1引言更有利于星载实现。但是噪声调频信号为随机过程，没有确定的解析形式，不能简单地通过公式求得高空间目标相对雷达速度极高、距离很远，例如速目标回波信号模型，文中采用插值法实现高速目微流星体同轨道航天器的最大相对撞击速度可达标回波信号建模。空间目标相对雷达的速度很高，70km/s，平均相对撞击速度为19km/s；空间碎片很短的观测时间内目标运动就超过了雷达距离分辨主要是在圆轨道上运行，具有与同样轨道高度航天单元，因此需要

7、采用跨距离门相参积累的方法来提器一样的轨道速度，平均相对撞击速度接近9[47]−[1]高检测性能。由于高速目标回波相对于原发射km/s，最大相对撞击速度可达近17km/s。为了信号的包络有了较大的时间压缩或展宽变化，采用提高空间飞行器的可靠性、安全性，对空间高速目[2]传统的参考信号进行相关处理检测性能受到限制，标的检测成为一个迫切需要解决的问题。为此，文中提出利用插值方法产生高速目标时间压噪声调频连续波雷达由于发射信号无周期，具扩回波的“匹配参考信号”，以相参积累的方法实现有理想的图钉型模糊函数，没有周期性距离模糊和[3]跨距离门积累，从而可大

8、幅度提高距离主旁瓣比；速度模糊，从原理上非常适合在轨探测远距离的超并提出基于此方法对多个目标的检测采用逐个高速目标，且相对于脉冲信号雷体