宽带LFM信号同时极化测量性能研究

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1、第27卷第6期航天电子对抗510引言宽带LFM信号同时极化测量性能研究庞礴，王雪松，刘勇，李永祯(国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073)摘要：针对雷达动目标的全极化高分辨信息的获取问题，建立宽带极化雷达的信号模型，分析对应的匹配滤波处理算法。对时／频域加窗的效果进行比较，提出了实用的窗函数选择方法。分析正负线性调频信号对高速运动目标的同时极化测量性能，提出对高速运动目标的极化——一维距离像联合识别方法。仿真结果证明了所此方法的有效性。关键词：运动目标；极化测量；一维距离像；正负线性调频信号中图分类号：TN95文献标

2、识码：AStudyontheperformanceofwidebandLFMsignalsoninstantaneouspolarizationmeasurementPangBo．WangXuesong，LiuYong，LiYongzhen(SchoolofElectronicScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，Hunan，China)Abstract：Aimingatacquisitionofradarmovingt

3、argetfull—polarizationhighresolutioninformation，signalmodelofwidebandpolarizationradarandcorrespondingmatchfilteralgorithmisestablished．Meanwhile。win—dowmethodintimedomainandfrequencydomainiscomparedandapracticalwindowmethodisproposed．Af—terthat，theperformanceofmoving

4、targetpolarizationmeasurementthroughwidebandupanddownchirpsig—nalsisanalysedandco-identifyingmethodusingbothpolarizationandrangeprofileinformationisproposed．Atlast，algorithmvalidityisprovedbycomputersimulations．Keywords：movingtarget；polarizationmeasurement；rangeprofil

5、e；upanddownchirpsignals电磁散射理论揭示，目标的变极化效应可以用一个2×2的极化散射矩阵[13来表示。极化散射矩阵是雷达目标极化检测、极化识别的物理基础[2]。因此，准确获取目标的极化散射矩阵，一直是雷达探测领域备受关注的问题。但是对于弹道导弹等高速运动目标，相邻两次观测期间目标相对于雷达的姿态发生变化，因此分时极化测量不能精确得到这类目标的极化散射矩阵。为了克服分时极化体制的固有缺陷，Giuli等提出了基于正交信号的同时极化测量方法[3‘4]，使用的正交信号包括正负线性调频信号和相位编码信号等。之后极化研究

6、者们在Giuli思想基础上提出了一些改进，如：王雪松将互易性定理用于双频矢量脉冲的同时极化测量，收稿日期：2011—07—13,2011一09—30修回．作者简介：庞礴(1984一)。男，博士研究生，主要研究方向为极化信息处理、雷达成像和SAR图像解译．解决了双频矢量脉冲测得散射矩阵两列元素的相位差难以估计的问题聆]。施龙飞指出利用内外两层编码克服正交编码波形不能完全正交以及存在频域去相关效应的缺点哺]。在各种同时极化测量信号中，正负线性调频(LFM)信号是常用的同时极化测量信号，它有较好的距离分辨率。极化和高分辨信息的结合为目标

7、识别和反演提供了新的途径。l信号模型及信号处理算法假定同时极化测量雷达H／V通道分别发射正／负斜率宽带LFM信号，两路零中频调制信号可写成：m，=[黑Hlk『．expp。(j二≥，]rect(毒)㈩式中，CH(￡)、Cv(f)分别是H、V极化通道的零中频调制信号，rect(t／rp)是脉冲宽度为k的矩形脉冲包络，7是调频斜率。设雷达载频为f，初始相位为亿，忽略掉功率因子后，雷达的射频发射信号矢量为：52航天电子对抗2011(6)e，(￡)2(岛．H(￡)e“v(￡))T=c(t)exp(j(27c厂rz+识))(2)1．1雷达目标

8、回波信号模型在光学区，目标回波可看成多个强散射点回波的线性叠加。假定目标由M个强散射点组成，第m个散射点的初始距离是，．孑，m=1，2，⋯M。设目标相对于雷达作匀速运动，沿雷达视线的径向运动速度为矾，则第m个强散射点的双程延时为r”=宵一2Vot／