(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210888253.1 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 中国船舶重 工集团公司第七二四研 究所 地址 210003 江苏省南京市中山北路346号 (72)发明人 吴苏兴　胡万坤　洪伟　包伟　 (51)Int.Cl. G01S 7/28(2006.01) G01S 7/36(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于抖动叠加参差的PD雷达中重频脉组设 计方法 (57)摘要 本发明属于雷达总体技术领域， 公开了基于 抖动叠加参差的PD雷达中重频脉组设计方法， 解 决现有技术获得的中重频脉组需连续占用大量 时间资源， 使得在使用PD 模式时数据率降低的问 题。 本发明重频脉组分为4对， 确定发射脉宽， 计 算无距离模糊时脉组对应的最小重复周期， 计算 第1对前1个脉组的重复周期、 每对重频脉组的抖 动时间量， 对距离和速度进行量化， 计算距离 ‑速 度覆盖率随k值的变化值， 通过比值k的值， 得到 后3个重复周期 的值， 获得其余抖动脉组的重复 周期， 设置相参脉冲个数。 本发明获得的中重频 脉组的时间资源分配更加灵活， 可在单次天线扫 描周期内距离解模糊和补盲、 天线扫描周期间速 度补盲， 使雷达在P D模式时数据率无需降低。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115308693 A 2022.11.08 CN 115308693 A 1.基于抖动叠加参差的P D雷达中重频 脉组设计方法， 其特 征在于： (1)重频脉组分为4对8组， 第1对记为1A/1B、 第2对记为2A/2B、 第3对记为3A/3B、 第4对 记为4A/4B； (2)根据最小作用距离Rmin， 得到发射脉宽 τ： τ ＝2Rmin/C， 其中C为 光速； (3)计算无距离模糊时脉组对应的最小重复周期PRIna： PRIna＝2(Rmax+Rmin)/C， 其中Rmax 为雷达最大作用距离， Rmin为雷达最小作用距离； (4)根据设定的最大距离模糊次数Namb， 计算第1对前1个脉组1A的重复周期PRI1A： PRI1A ＝PRIna/Namb； (5)计算每对重频脉组的抖动时间量Tjit： Tjit＝Njit/B， Njit为计算每对重频脉组的抖 动， B为信号带宽； (6)以距离采样单元ΔR对探测距离范围进行量化Rt∈[0,Rmax]， 距离单元总数为 以设定的速度间隔ΔV对 速度单元Vt∈[0,Vmax]进行量化， 速度单元总数为 (7)设置脉组2 A、 脉组3A、 脉组4A的重复周期之比依次为 对比值k进行搜索； (7a)以距离采样单元ΔR对探测距离范围进行量化Rt∈[0,Rmax]， 距离单元总数为 以设定的速度间隔ΔV＝5m/s对速度单元Vt∈[0,Vmax]进行量化， 速度单元 总数为 (7b)任一个重复周期PRIi， 在PRI1A、 PRI2A、 PRI3A、 PRI4A四个重复周期中取值， 求出距离 覆盖和速度覆盖， 其中距离覆盖满足mod(2Rt/C,PRIi)>τ其中mod( ·)表示取余数运算； 速度 覆盖满足|mod(2 Vt/ λ,PRFi)/PRFi‑0.5|<ρvis/2， 其中ρvis为单组Dop pler滤波器覆盖率； (7c)统计距 离覆盖单元个数NR_C， 速度覆盖单元个 数NV_C， 则重复周期PRIi的距离覆盖率 为NR_C/NR_All， 速度覆盖 率为NV_C/NV_All； 距离‑速度同时覆盖的单元个数统计 为NRV_C， 则距离‑ 速度覆盖率 为NRV_C/(NR_AllNV_All)； (7d)绘制距离 ‑速度覆盖率随k 值的变化曲线； (8)依据距离 ‑速度覆盖率随k值的变化曲线找出对应的比值k的值， 得到PRI2A、 PRI3A、 PRI4A后3个重复周期的值； (9)获得其余抖动脉组的的重复周期， 其中PRI1B＝PRI1A+Tjit， PRI2B＝PRI2A+Tjit， PRI3B＝ PRI3A+Tjit， PRI4B＝PRI4A+Tjit； (10)综合 考虑多普勒速度分辨 率、 雷达数据率设置脉组内相参脉冲个数。 2.根据权利要求1所述的基于抖动叠加参差的PD雷达中重频脉组设计方法， 其特征在 于： 所述步骤(4)中最大距离模糊次数Namb设定准则为： 由Namb确定的脉 组重频在在关注的最 大速度空间内应有1次以上的速度模糊。 3.根据权利要求1所述的基于抖动叠加参差的PD雷达中重频脉组设计方法， 其特征在 于： 所述步骤(7b)中单组Doppler滤波器覆盖率ρvis是指多普勒频带中不存在 主瓣杂波的频 带宽度与全部频 带宽度的比率。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115308693 A 2基于抖动叠加参差的PD 雷达中重 频脉组设计方 法 技术领域 [0001]本发明属于雷达总体技 术领域。 背景技术 [0002]具有PD(脉冲多普勒)工作模式的雷达可称为PD(Pulse  Doppler)雷达， PD工作模 式使得PD雷达具有很强的在杂波背 景中检测运动目标的能力。 PD 工作模式使用的脉组重复 频率(Pulse Repetition  Frequency， 缩写为PRF)在距离 上是存在模糊的， 按重复频率可分 为2种即中重频脉 组和高重频脉组。 采用低重频脉组的脉冲雷达距离上不存在模糊， 虽然也 利用多普勒效应抑制杂波， 同一距离上 的杂波与目标频谱易混叠在一起， 多普勒滤波分离 困难导致其检测能力差， 因此一般不称为P D雷达。 [0003]PD工作模式使用高重频脉组虽然没有速度模糊， 但由于距离高度模糊， 使得远距 离的目标不得不与近处强杂波竞争， 对远处低速目标的检测性能不佳， 且采用高重频脉组 时将导致距离上产生较大的遮蔽损耗， 降低了雷达对目标距离信息的获取能力， 因此， 高重 频脉组适用的范围较小通常只适用于机载PD雷达在强杂波环境中检测快速接近的目标。 使 用中重频脉组的PD雷达同时具有低重频和高重频脉组的一些优点和缺点， 通过合理地设计 参差脉组， 能够避免低重频和高重频的缺点， 同时保持二者的性能优点， 在对目标情况未 知， 且又同时需要获取大的探测范围内目标距离和速度信息时， 中重频脉组是最优选择。 此 外， 由于其处理过程中需要进行距离解模糊， 对有源虚假 目标也同样具有良好的抗干扰能 力， 因此中重频脉组的适用的范围较广， 在目前较为先进的机载、 地面/舰载雷达系统中广 泛应用。 而中重频 脉组设计直接决定着P D雷达的探测性能。 [0004]传统的中重频脉设计方法基于M/N准则， 为了达到距离 ‑速度覆盖率最大， 一般采 用3/8准则， 传统的设计方法获得的中重频脉组需要在单个天线扫描周期内连续使用8个参 差重频才能完成离解模糊/补 盲、 速度补盲(或解模糊)， 即8个参差脉 组紧耦合， 因此时间资 源分配不太灵活， 需连续占用大量时间资源， 由于中远程搜索雷达的时间资源又十 分紧张， 这导致在使用P D模式时， 不得不降低中远程搜索雷达的数据率。 发明内容 [0005]为了克服传统方法的不足， 本发明提供了一种基于抖动叠加参差的PD雷达中重频 脉组设计方法， 该设计方法获得 的中重频脉组的时间资源分配更加灵活， 可在单次天线扫 描周期内距离解模糊和补 盲、 天线扫描周期间速度补盲(或解模糊)， 即使处于PD模式时， 中 远程搜索雷达的数据率 也无需降低。 [0006]实现本发明目的 的技术方案包括： [0007]将重频脉组分为4对8组(1A/1B、 2A/2B、 3A/3B、 4A/4B)， 组成每对重频脉组的2个脉 组(A和B)采重频差异较小称为抖动， 而各对重频脉组之间的重频差异较大称为参差， 用抖 动重频脉组实现距离解模糊， 再用参差重频脉组实现距离补盲和速度补盲(或速度解模 糊)。 每个天线扫描周期内使用2对重频脉组， 天线扫描周期间循环使用前2对和后2对中频说　明　书 1/4 页 3 CN 115308693 A 3