本发明属于雷达信号处理，具体涉及一种基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法。
背景技术：
1、探测是雷达系统最基本的功能，也是雷达信号处理的主要任务。雷达被广泛用作探测目标以及跟踪寻迹的工具，它是通过辐射电磁波来探测目标，由于电磁波的反射作用，被探测到的目标会对电磁波进行反射并产生回波。根据接收机中对回波处理的数据，提取出目标的相关信息。随着电磁超表面时变调控新技术的出现，大大提高了雷达对时变调制目标的探测难度，雷达探测技术亟需发展。
2、电磁超表面是一种能够对电磁波直接进行参数时变调制并反射回波的装置。电磁超表面在不主动发射电磁波信号的前提下，可调控电磁散射特性，实现电磁干扰和欺骗。利用该装置，可以实现对雷达波的零时延相位调制无源反射，影响雷达脉冲压缩、相参处理以及目标检测等信号处理流程，降低了雷达对保护目标的探测能力。换句话说，探测目标其上的电磁超表面对雷达信号存在相位调制，严重影响雷达探测准确度。
技术实现思路
1、为了解决相关技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、本发明提供一种基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法，包括：利用发射脉冲信号和预设相位调制信号，确定回波脉冲信号；利用设定的反射相位差，对所述回波脉冲信号进行脉间相位补偿，获得脉间相位补偿后的回波脉冲信号；使用遗传算法优化模型，对所述脉间相位补偿后的回波脉冲信号进行优化，获得优化后的回波脉冲信号；对所述优化后的回波脉冲信号进行相参积累处理，获得相参积累值；将所述相参积累值与预设判决门限进行比较，获得比较结果；根据所述比较结果输出是否存在时变调制目标的结果。
3、在一些实施例中，所述根据所述比较结果输出是否存在时变调制目标的结果，包括：当所述比较结果表征所述相参积累值超过所述预设判决门限时，输出时变调制目标存在的结果；或，当所述比较结果表征所述相参积累值未超过所述预设判决门限时，输出时变调制目标不存在的结果。
4、在一些实施例中，所述使用遗传算法优化模型，对所述脉间相位补偿后的回波脉冲信号进行优化，获得优化后的回波脉冲信号，包括：通过对所述脉间相位补偿后的回波脉冲信号的编码序列进行多次随机初始化处理，生成初始种群；所述初始种群包括多个随机个体，每个随机个体是所述脉间相位补偿后的回波脉冲信号中的一部分脉冲相位编码；对所述多个随机个体进行相参积累后，获得一一对应的多个相参积累后的随机个体；在第i次迭代时，利用第i次的种群确定所述第i次的种群中每个种群个体一一对应的适应度值，得到第i次的多个适应度值；当i为1时，所述第i次的种群为所述多个相参积累后的随机个体组成的种群；i为大于或等于1的整数；基于轮盘赌选择方法，利用所述第i次的多个适应度值，得到所述第i次的种群中满足预设条件的种群个体，利用所述第i次的种群中满足预设条件的种群个体组成第i+1次的种群；所述预设条件是指种群个体的适应度值与总适应度值的比值大于预设概率；对所述第i+1次的种群进行交叉处理和变异处理，得到处理后的第i+1次的种群；判断i+1是否达到预设迭代次数；当i+1达到所述预设迭代次数时，停止迭代，并将所述处理后的第i+1次的种群作为所述优化后的回波脉冲信号；当i+1未达到所述预设迭代次数时，继续进行迭代，直至得到所述优化后的回波脉冲信号。
5、在一些实施例中，所述通过对所述脉间相位补偿后的回波脉冲信号的编码序列进行多次随机初始化处理，生成初始种群，包括：获取预设相位编码的取值范围；根据所述预设相位编码的取值范围，对所述脉间相位补偿后的回波脉冲信号的编码序列进行多次随机初始化处理，获得所述多个随机个体；其中，一次随机初始化处理对应产生一个所述随机个体，每个随机个体的取值在所述预设相位编码的取值范围内。
6、在一些实施例中，所述对所述第i+1次的种群进行交叉处理和变异处理，得到处理后的第i+1次的种群，包括：获取预设交叉概率和预设变异概率；对所述第i+1次的种群中的每个种群个体进行随机处理，生成多个第一随机数，其中，一个第一随机数对应所述第i+1次的种群中的一个种群个体；对于每个第一随机数，在该第一随机数小于所述预设交叉概率的情况下，将该第一随机数对应的种群个体，以及与该第一随机数对应的种群个体相邻的一个种群个体之间的部分内容进行互换，获得交叉处理后的第i+1次的种群；对所述交叉处理后的第i+1次的种群中的每个种群个体进行随机处理，生成多个第二随机数，一个第二随机数对应所述交叉处理后的第i+1次的种群中的一个种群个体；对于每个第二随机数，在该第二随机数小于所述预设变异概率的情况下，随机改变该第二随机数对应的种群个体的部分内容，获得所述处理后的第i+1次的种群。
7、在一些实施例中，每个种群个体对应的适应度值通过下式计算获得：
8、
9、其中，p是指每个种群个体对应的适应度值，f(τ)是指该种群个体的相参积累输出峰值，fside(l)是指该种群个体的相参积累输出旁瓣，τ是指主瓣峰值所在多普勒通道，l是指旁瓣所在多普勒通道，是指第n个回波脉冲信号的补偿相位，n是指所述回波脉冲信号的个数。
10、在一些实施例中，所述回波脉冲信号满足下式：
11、
12、其中，srm(t)是指所述回波脉冲信号，sr(t)是指基于所述发射脉冲信号确定的理论回波脉冲信号，r(t)是指所述预设相位调制信号，rect(·)是指宽度为tp的门函数，t是指时间变量，j是指虚数单位，tp是指雷达脉冲宽度，fc是指所述发射脉冲信号的载频频率，n是指所述回波脉冲信号的个数，φn是指第n个回波脉冲信号的编码调制相位，δt是指所述发射脉冲信号与所述回波脉冲信号之间的时延。
13、在一些实施例中，所述脉间相位补偿后的回波脉冲信号满足下式：
14、
15、其中，s(t)是指所述脉间相位补偿后的回波脉冲信号，srm(t)是指所述回波脉冲信号，m(t)是指所述设定的反射相位差的相位补偿序列，t是指时间变量，n是指所述回波脉冲信号的个数，是指第n个回波脉冲信号的补偿相位。
16、本发明具有如下有益技术效果：针对探测目标其上的电磁超表面对雷达信号存在相位调制，严重影响雷达探测准确度的问题，本发明提供了一种基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法。所述方法使用预设相位调制信号和发射脉冲信号，生成回波脉冲信号，在对回波脉冲信号的脉间进行相位补偿后，再使用遗传算法优化对脉间相位补偿后的回波脉冲进行优化，以提高相参处理增益，在目标所在多普勒通道积累出峰值，从而恢复目标真实所在的多普勒通道。本发明提供的基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法，由于采用了短脉冲信号，以及利用遗传算法对回波脉冲信号进行相位调制的方式，可极大程度上减弱电磁超表面对脉冲信号的调制影响，有效降低雷达探测时变调制目标的难度，确保雷达对具有电磁超表面的时变调制目标的探测能力。
17、以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
1.一种基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法，其特征在于，所述根据所述比较结果输出是否存在时变调制目标的结果，包括：
3.根据权利要求1所述的基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法，其特征在于，所述使用遗传算法优化模型，对所述脉间相位补偿后的回波脉冲信号进行优化，获得优化后的回波脉冲信号，包括：
4.根据权利要求3所述的基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法，其特征在于，所述通过对所述脉间相位补偿后的回波脉冲信号的编码序列进行多次随机初始化处理，生成初始种群，包括：
5.根据权利要求3所述的基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法，其特征在于，所述对所述第i+1次的种群进行交叉处理和变异处理，得到处理后的第i+1次的种群，包括：
6.根据权利要求3所述的基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法，其特征在于，每个种群个体对应的适应度值通过下式计算获得：
7.根据权利要求1所述的基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法，其特征在于，所述回波脉冲信号满足下式：
8.根据权利要求1所述的基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法，其特征在于，所述脉间相位补偿后的回波脉冲信号满足下式：
9.根据权利要求1所述的基于短脉冲体制的时变调制目标探测方法，其特征在于，所述发射脉冲信号为短脉冲信号。
