【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及雷達信號處理領域，具體地，涉及一種信號優化方法及裝置。
技術介紹
1、高分辨率寬測繪帶成像(high-resolution?wide-swath，hrws)因其兼具高分辨率和寬圖像測繪帶的優點，近年來受到廣泛關注。在共址雷達系統中，在傳輸過程中無法接收信號導致某些區域(距離盲區)無法成像。在成像范圍相對較窄的情況下，可以通過適當的脈沖重復頻率(pulse?repetition?frequency，prf)設計避免距離盲區的影響。然而，由于波束覆蓋范圍大，時間分集陣列合成孔徑雷達(time?diverse?array-synthetic?apertureradar，tda-sar)中的成像距離盲區是無法避免的，在高占空比條件下，這個問題將變得更加嚴重。此外，現有的頻率掃描雷達成像方法忽略了距離盲區的影響，而是直接根據原始期望的成像區域設計信號。這導致一部分雷達能量被分配給距離盲區，從而造成雷達系統有限的能量和時間資源的浪費。
技術實現思路
1、為了解決現有技術中存在的上述問題，本專利技術提供了一種信號優化方法及裝置。
2、根據本專利技術實施例的第一方面，提供一種信號優化方法，所述方法包括：
3、根據雷達的可觀察區域確定優化信號所需的脈沖寬度；
4、根據優化信號所需的脈沖寬度得到所述雷達的剩余有效時間；
5、根據所述剩余有效時間確定補充區域對應的仰角范圍；
6、將所述補充區域對應的仰角范圍調制為補充子脈沖后，在時
7、根據所述優化后的發射信號得到優化后的回波信號。
8、可選地，在所述根據雷達的可觀察區域確定優化信號所需的脈沖寬度之前，所述方法還包括：
9、通過所述雷達的斑馬圖得到pri；
10、根據所述pri得到相對于目標的發射脈沖的延遲脈沖數；
11、根據所述延遲脈沖數得到所述目標的回波信號的上升沿時間；
12、根據所述上升沿時間確定可觀察區域。
13、可選地，所述根據雷達的可觀察區域確定優化信號所需的脈沖寬度，包括：
14、根據所述可觀察區域的距離頻率得到所述可觀察區域的量程頻率帶寬；
15、根據所述可觀察區域的量程頻率帶寬得到所述可觀察區域的所需時間；
16、根據所述可觀察區域的所需時間得到優化信號所需的脈沖寬度。
17、可選地，所述根據所述剩余有效時間確定補充區域對應的仰角范圍，包括：
18、根據所述剩余有效時間得到對應的補充信號帶寬；
19、根據補充信號帶寬確定所述補充區域對應的仰角范圍。
20、可選地，所述優化后的發射信號表示如下：
21、
22、其中，smnew(t)表示所述優化后的發射信號，t表示快時間，τm表示雷達第m個發射陣元的時間延遲，tp,i表示所述可觀察區域的第i段的所需時間，i＝1,…,i，i表示所述可觀察區域的總段數，rect(·)表示矩形窗函數，exp(·)表示指數函數，j表示虛部單位，tp表示脈沖長度，fc表示載波頻率，μ表示調頻率；
23、
24、其中，tp,q表示所述可觀察區域的第q段的所需時間；
25、
26、其中，frb,i表示所述可觀察區域的第i段的開始距離頻率。
27、可選地，所述優化后的回波信號表示如下：
28、
29、其中，yr(t,tk)表示所述優化后的回波信號，m表示所述雷達的發射陣元的總數量，smnew,i表示所述可觀察區域的第i段的優化后的發射信號，τtr,m表示目標、第m個發射陣元和接收陣元之間的時間延遲。
30、可選地，所述信號優化方法還包括：
31、將所述優化后的回波信號轉換至距離頻域，得到距離頻域下的優化后的回波信號；
32、所述距離頻域下的優化后的回波信號表示如下：
33、
34、其中，yr(fr,tk)表示所述距離頻域下的優化后的回波信號，fr表示距離頻率，表示雷達掃描方向圖，bwi表示所述可觀察區域的第i段的量程頻率帶寬，fre,i表示所述可觀察區域的第i段的結束距離頻率。
35、可選地，所述補充信號帶寬表示如下：
36、brest＝μ·tp,i+1；
37、其中，brest表示所述補充信號帶寬，μ表示調頻率，tp,i+1表示所述剩余有效時間，tp,i+1＝tp-tp_new，tp表示脈沖長度，tp_new表示所述優化信號所需的脈沖寬度。
38、根據本專利技術實施例的第二方面，提供一種信號優化裝置，所述裝置包括：
39、脈沖寬度確定模塊，用于根據雷達的可觀察區域確定優化信號所需的脈沖寬度；
40、有效時間確定模塊，用于根據優化信號所需的脈沖寬度得到所述雷達的剩余有效時間；
41、仰角確定模塊，用于根據所述剩余有效時間確定補充區域對應的仰角范圍；
42、發射信號優化模塊，用于將所述補充區域對應的仰角范圍調制為補充子脈沖后，在時域中將所述補充子脈沖和原始發射信號進行拼接，得到優化后的發射信號；
43、回波信號優化模塊，用于根據所述優化后的發射信號得到優化后的回波信號。
44、本專利技術提供的技術方案可以包括以下有益效果：
45、通過上述技術方案，通過分析雷達的可觀察區域，將原始發射信號優化為具有特定時頻結構的信號，使得有限的脈沖能量可以準確地定位到可觀察區域；并且在維持系統占空比的約束下，通過調整頻域的方法將剩余有效時間分配給補充區域，進而得到優化后的發射信號和回波信號，進一步可以根據優化后的回波信號進行成像，實現了系統資源的優化和更大有效成像幅寬。
46、本專利技術的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
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1.一種信號優化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的信號優化方法，其特征在于，在所述根據雷達的可觀察區域確定優化信號所需的脈沖寬度之前，所述方法還包括：
3.根據權利要求1所述的信號優化方法，其特征在于，所述根據雷達的可觀察區域確定優化信號所需的脈沖寬度，包括：
4.根據權利要求1所述的信號優化方法，其特征在于，所述根據所述剩余有效時間確定補充區域對應的仰角范圍，包括：
5.根據權利要求1所述的信號優化方法，其特征在于，所述優化后的發射信號表示如下：
6.根據權利要求5所述的信號優化方法，其特征在于，所述優化后的回波信號表示如下：
7.根據權利要求6所述的信號優化方法，其特征在于，所述信號優化方法還包括：
8.根據權利要求4所述的信號優化方法，其特征在于，所述補充信號帶寬表示如下：
9.一種信號優化裝置，其特征在于，所述裝置包括：
【技術特征摘要】
1.一種信號優化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的信號優化方法，其特征在于，在所述根據雷達的可觀察區域確定優化信號所需的脈沖寬度之前，所述方法還包括：
3.根據權利要求1所述的信號優化方法，其特征在于，所述根據雷達的可觀察區域確定優化信號所需的脈沖寬度，包括：
4.根據權利要求1所述的信號優化方法，其特征在于，所述根據所述剩余有效時間確定補充區域對應的仰角范圍，包括：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱圣棋，杜國北，賀雄鵬，黃海，李西敏，
申請(專利權)人：西安電子科技大學，
類型：發明
國別省市：
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