本發(fā)明屬于MIMO雷達(dá)波形設(shè)計(jì)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種零相關(guān)區(qū)域擴(kuò)展方法。

背景技術(shù)：

針對(duì)空中目標(biāo)的距離高分辨MIMO雷達(dá)，目標(biāo)回波可能只是橫跨幾個(gè)甚至幾十個(gè)距離單元，而在遠(yuǎn)離信號(hào)自相關(guān)主瓣的距離單元沒有回波信號(hào)。為了減少鄰近距離單元回波的互相影響，要求發(fā)射信號(hào)在自相關(guān)主瓣附近若干距離單元內(nèi)(稱為零相關(guān)區(qū)域)具有較低的自相關(guān)旁瓣和互相關(guān)，而對(duì)遠(yuǎn)離主瓣區(qū)域的旁瓣峰值可以不作限制。

零相關(guān)多相碼已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于通信中。零相關(guān)多相碼的周期自相關(guān)和互相關(guān)在自相關(guān)主瓣附近的一定區(qū)域(零相關(guān)區(qū)域)范圍內(nèi)的值是零。雷達(dá)研究人員關(guān)心的不是信號(hào)的周期自相關(guān)和互相關(guān)，而是信號(hào)的非周期自相關(guān)和互相關(guān)。零相關(guān)多相碼的非周期自相關(guān)和互相關(guān)在零相關(guān)區(qū)域的值不再是零。但是通過研究發(fā)現(xiàn)，雖然此時(shí)這一區(qū)域的自相關(guān)和互相關(guān)值不是零，但是其值還是明顯的小于遠(yuǎn)離主瓣區(qū)域的值。為了描述方便，仍然稱這一區(qū)域?yàn)榱阆嚓P(guān)區(qū)域。

含有M個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)，零相關(guān)區(qū)域長(zhǎng)度為Z_CZ序列的序列集Fⁿ，可以簡(jiǎn)寫為F(L,M,Z_CZ)＝(2^2n+m+1,2ⁿ⁺¹,2^n+m+1)。對(duì)于零相關(guān)二相碼，為了獲得更長(zhǎng)的零相關(guān)區(qū)域，需要增加m或n的值，但同時(shí)碼的長(zhǎng)度也將增加，零相關(guān)區(qū)域增長(zhǎng)的效率會(huì)降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種適用于MIMO雷達(dá)發(fā)射信號(hào)波形擴(kuò)展零相關(guān)區(qū)域的設(shè)計(jì)方法，使通過該方式產(chǎn)生的序列組具有接近完美的相關(guān)特性，即在一定的相關(guān)區(qū)域內(nèi)，絕大部分自相關(guān)函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)取值都為零，僅在固定點(diǎn)取值非零。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：

1)生成零相關(guān)二相碼序列組S＝[S₁,S₂,…,S_M]，S_i＝[s_i(1),s_i(2),…,s_i(L₁)]^T，該零相關(guān)序列組共有M個(gè)序列，每個(gè)序列長(zhǎng)度L₁＝2^2n+m+1，s_i(j)表示第i個(gè)零相關(guān)序列S_i的第j個(gè)元素，i＝1,2,…,M,j＝1,2,…,L₁；

2)通過求解方程組確定初始相位差序列Δ_i，i＝1,2,…,L₂-1，L₂為序列的長(zhǎng)度；

然后令迭代得到擴(kuò)譜雷達(dá)多相碼序列

3)將擴(kuò)譜雷達(dá)多相碼序列和零相關(guān)序列S進(jìn)行Kronecker乘法運(yùn)算，得到擴(kuò)展零相關(guān)區(qū)域序列組其中L＝L₁L₂，c_i＝{c_i(1),c_i(2),…,c_i(L)}，c_i的第h個(gè)元素c_i(h)＝s_i(l)×b(m)，h＝(l-1)L₂+m，1≤l≤L₁，1≤m≤L₂。

本發(fā)明的有益效果是：采用初始常規(guī)基礎(chǔ)序列生成方法形成零相關(guān)序列，引入擴(kuò)譜雷達(dá)多相碼序列與零相關(guān)序列進(jìn)行Kronecker相乘，由此得到的最終序列在一定的區(qū)域內(nèi)，具有準(zhǔn)完美的自相關(guān)特性和完美的互相關(guān)特性，具有更大的零相關(guān)區(qū)域，可以更有效減少鄰近距離單元回波的互相影響，提高目標(biāo)檢測(cè)精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實(shí)施例。

本發(fā)明包括：

1.零相關(guān)序列組生成，用于產(chǎn)生零相關(guān)二相碼序列組：

并將所生成的零相關(guān)二相碼序列組S發(fā)送給Kronecker乘法器。其中該零相關(guān)序列組共有M個(gè)序列，每個(gè)序列長(zhǎng)度L₁＝2^2n+m+1，更改m或n的值可以改變序列長(zhǎng)度。L₁的選擇需要綜合考慮運(yùn)算復(fù)雜度和相關(guān)序列零相關(guān)區(qū)域長(zhǎng)度確定，s_i(j),i＝1,2,…,M,j＝1,2,…,L₁表示第i個(gè)零相關(guān)序列S_i的第j個(gè)元素。

2.擴(kuò)譜雷達(dá)多相碼序列，生成方法為：先通過求解方程組(2)確定初始相位差序列Δ_i,i＝1,2,…,L₂-1，L₂為序列的長(zhǎng)度，可根據(jù)雷達(dá)對(duì)波形長(zhǎng)度的實(shí)際需要確定。

然后按照下列步驟迭代得到序列相位：

1)令

2)

將得到的多相碼發(fā)送給Kronecker乘法器；

3.Kronecker乘法器，用于將擴(kuò)譜雷達(dá)多相碼序列和零相關(guān)序列S_i進(jìn)行Kronecker乘法運(yùn)算，得到擴(kuò)展零相關(guān)區(qū)域序列組：

其中L＝L₁L₂，c_i＝{c_i(1),c_i(2),…,c_i(L)}，c_i中的第h個(gè)元素為：

c_i(h)＝s_i(l)×b(m),h＝(l-1)L₂+m,1≤l≤L₁,1≤m≤L₂。 (4)

本發(fā)明的具體實(shí)時(shí)方式包括：

步驟1：生成零相關(guān)區(qū)域序列。產(chǎn)生零相關(guān)區(qū)域序列S＝{S₁,S₂,…,S_i,…,S_M},S_i＝{s_i(1),s_i(2),…,s_i(L₁)}，其長(zhǎng)度L₁根據(jù)實(shí)際情況確定，并將零相關(guān)區(qū)域序列S_i發(fā)送給Kronecker乘法器。零相關(guān)區(qū)域序列組是一組特殊的序列組，即在給定的相關(guān)區(qū)域內(nèi)T，其圓周自相關(guān)函數(shù)滿足：

并且圓周互相關(guān)函數(shù)滿足：

其中，mod表示取余運(yùn)算。

步驟2：生成擴(kuò)譜雷達(dá)多相碼序列。產(chǎn)生擴(kuò)譜雷達(dá)多相碼序列其長(zhǎng)度L₂根據(jù)實(shí)際情況確定，并將零相關(guān)區(qū)域序列發(fā)送給Kronecker乘法器。

首先通過求解方程組(2)獲得初始相位差序列Δ_i,i＝1,2,…,L₂-1，L₂為序列的長(zhǎng)度，可根據(jù)實(shí)際需要確定。由于方程組(2)不易求解，為了綜合得到更長(zhǎng)的序列，記求解方程組(2)所得到的解為L(zhǎng)₀∈N⁺，式中上標(biāo)(1)表示綜合得到更長(zhǎng)序列的第一步，然后按照下列關(guān)系得到

重復(fù)(7)的過程可以得到期望長(zhǎng)度L₂的編碼序列。利用所得相位差序列，按照下列步驟迭代即可得到序列相位：

1)令

2)

將得到的多相碼發(fā)送給Kronecker乘法器。

步驟3：Kronecker乘法運(yùn)算。將擴(kuò)譜雷達(dá)多相碼序列和零相關(guān)序列S_i送入Kronecker乘法器進(jìn)行Kronecker乘法運(yùn)算，c_i＝{c_i(1),c_i(2),…,c_i(L)}，c_i中的第h個(gè)元素為：

c_i(h)＝S_i(l)×b(m),h＝(l-1)L₂+m,1≤l≤L₁,1≤m≤L₂ (8)

由此得到的張量合成序列c_i在相關(guān)區(qū)域T內(nèi)，絕大部份圓周自相關(guān)函數(shù)及互相關(guān)函數(shù)取值為零，且非零點(diǎn)位置精確可知，即所得的張量合成碼的圓周相關(guān)函數(shù)除了那些τmod L₂＝0(τ為延時(shí)單元)的點(diǎn)之外，其余值全為零。在τ＝0附近C的相關(guān)函數(shù)的實(shí)部具有長(zhǎng)度為Z_CZ＝2(2^m+1)L₂+1的零相關(guān)區(qū)域。

盡管上面對(duì)本發(fā)明說明性的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。