1.一种通信雷达联合处理方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:对IEEE 802.11协议通信帧中前导码序列进行相位编码调制,同时将该帧中的数据字段部分置空,从而构建脉冲雷达信号并发射;具体为:首先将通信帧中数据字段部分置零,接着对剩余的前导码序列C(k)进行BPSK或MPSK调制,基带调制方案由通信协议物理层而定,然后根据JCR系统采用的载波调制方案进行单载波调制或OFDM调制,从而得到脉冲射频信号,发射的相位编码脉冲串基带信号形式如下:,
其中,K为脉冲编码序列长度,N为脉冲个数,M为调制方案可使用的相位数,表示第n个脉冲的复包络, 表示每个脉冲内第k个子脉冲的调制相位,TPRI为脉冲重复间隔,t为时间, ;
步骤2:将获取的雷达回波数据分段为两部分,包括前遮挡部分和无遮挡部分;具体为:雷达接收机根据设定的距离窗接收到N个脉冲回波,由射频RF模块输出得到各脉冲回波的基带采样信号x(n),将x(n)在距离维上分成两个部分x1(n)和x2(n),分别对应无遮挡情况和前遮挡情况,各部分对应距离段如下:无遮挡:
前遮挡:
其中,R为目标距离,Td为子脉冲持续时间,c为光速;
步骤3:为各段回波数据设计相应的脉压滤波器系数,并在分段脉压后对输出进行拼接,具体为:
步骤3.1:初始化系统参数,将前导码序列C(k)中的STF分为两部分,其中包括重复序列部分Cstf1和非重复序列部分Cstf2;将Cstf1通过互相关选择器得到该部分序列与伪随机序列集S中各个序列之间的互相关值Rc(k),设各序列长度均为L,则形式如下:其中,S={m序列,Gold序列,Kasami序列,Oppermann序列},l=0,1,2,…,L‑1;
步骤3.2:比较互相关值的峰值旁瓣比PSLR:其中Ps为最高峰值,Pm为最高旁瓣值;
然后从伪随机序列集合中选择PSLR最高值对应的序列S,并将匹配脉压滤波器系数hc中的重复序列部分Cstf1替换为对应相同长度的伪随机序列从而得到失配脉压滤波器h1;
步骤3.3:将C(k)中的LTF编码序列作为滤波器系数得到失配脉压滤波器h2;
步骤3.4:将x1(n)和x2(n)分别经过失配脉压滤波器h1和h2,并将结果按照距离维度进行拼接得到脉压输出y(n);
步骤4:将脉压输出经过MTD动目标检测后送入二维FGOS‑CA CFAR模块进行强目标检测,获得目标信息;所述二维FGOS‑CA CFAR模块在距离维度上采用一维OSCAGO CFAR 检测器,一维OSCAGO CFAR检测器仅对奇数列的多普勒单元样本点进行排序,在多普勒维度上采用CA CFAR;
步骤5:利用CLEAN算法反演出强目标对应的理想回波信号,并从原始脉压输出中清除;
步骤6:将剩余脉压回波重新进行MTD处理并送入CFAR模块进行逐次检测;
步骤7:重复步骤4‑5,直到所有的目标被检测出来。
2.根据权利要求1所述的一种通信雷达联合处理方法,其特征在于,所述步骤4具体为:步骤4.1:将N组脉压输出数据进行相参积累得到距离‑多普勒维的RDM矩阵 ,其中NFFT表示相参积累过程中采用的FFT点数,U为单脉冲采样点数,RDM矩阵经过平方率检波后送入二维 FGOS‑CA CFAR模块;
步骤4.2:该模块首先从RDM矩阵的快时间维度即距离维进行处理,将二维参考窗内各行多普勒单元i对应的Ui个参考距离单元 通过一维OSCAGO CFAR 检测器,其中Q个参考单元采用CA CFAR算法,而剩余Ui‑Q个参考单元则使用OS CFAR算法进行处理且仅对其内部坐标为奇数的单元进行排序;然后将OS CFAR部分和CA CFAR部分计算得到的值进行比较并选择最大值作为该多普勒单元内噪声和杂波功率的估计值 ;在对二维参考窗内所有多普勒单元进行相同处理后得到一维列向量 ,表示转置操作符;最后,将得到的向量进行CA CFAR处理,即计算向量元素的算术平均值从而得到背景噪声加杂波的平均功率水平 ,计算公式如下:其中,Q为采用CA CFAR算法处理的参考单元数量, 为多普勒单元i对应的第q个参考距离单元, 为剩余Ui‑Q个参考单元经OS CFAR算法处理得到的第k个有序统计量;
判决门限T由阈值乘积因子 、 阈值偏置量 和 共同决定:其中, 与虚警概率有关: ,Y0表示待检单元内仅存在杂波和噪声的事件,故可通过蒙特卡洛实验来计算得到;设置Y0的目的是为了降低使用窗函数和参考单元数量有限的影响,同时提高后续每轮迭代单个目标检测准确率,其取值范围为1.27 1.52;
~
步骤4.3:根据计算得到的门限值对RDM矩阵进行目标判决,若检测出多个目标则从中选择峰值最高的点作为输出目标,并由该点的坐标值得到目标参数估计值 。
3.根据权利要求2所述的一种通信雷达联合处理方法,其特征在于,所述步骤5具体为:步骤5.1:根据CFAR模块检测出的强目标参数构造目标对应的理论回波信号:其中, 分别为目标p对应理论回波信号的幅度、往返路程时延以及多普勒频移,P为目标数量;s(t)为发射信号基带波形;
步骤5.2:对 进行数字采样并分段,然后通过失配脉压滤波器h1和h2得到目标p对应的理想回波脉压输出 ;
步骤5.3:从脉压输出y(n)中减去 ,结果作为下一次迭代的输入数据。
4.根据权利要求1所述的一种通信雷达联合处理方法,其特征在于,所述脉压滤波器设计方法应用到基于IEEE 802.11ad 协议的通信雷达一体化系统时,选择将匹配脉压滤波器系数hc中的STF序列替换为相同长度的m序列q2048,从而得到无遮挡距离段内的失配脉压滤波器h1;同时将CEF编码序列作为滤波器系数得到失配脉压滤波器h2;失配脉压滤波器h1和h2构造如下:
前导码 ;
;
。