基于混合相位编码的天气雷达多脉冲二次回波干扰抑制研究

来源：信号处理杂志 2025年第8期北京时间：

作者：董锡超, 李硕, 刘昉, 胡智杰, 赵晓萌

摘要：多普勒天气雷达存在“多普勒两难”问题，会导致观测结果存在严重的二次回波干扰。当前固态体制的天气雷达一般通过长短脉冲组合波形以平衡探测距离和探测威力，但此时长短脉冲可能都会出现二次回波，造成更复杂的回波混叠干扰，会导致目标位置和强度误判，严重降低天气雷达谱矩估计性能。当前研究工作广泛使用相位编码技术抑制二次回波干扰，但难以解决长短脉冲混叠下的二次回波干扰。本文提出了一种基于混合相位编码的二次回波抑制方法，可解决多种发射脉冲混叠下的二次回波干扰问题。首先建立了多普勒天气雷达发生长短脉冲混叠和二次回波的混合干扰信号模型；其次基于SZ（16/64）编码准则设计了相对相位差为πi2/8样式的混合编码序列，对发射长/短脉冲组合信号分别进行相位调制，通过优化设计相对相位差确保正确回波能够得到完整解调，干扰项出现编码交叉项，并证明了交叉项也符合SZ编码形式，因此可以达到SZ编码的最优干扰抑制效果；最后基于天气雷达实测数据进行了等效试验，定量分析了所提方法对谱矩估计性能的改善效果，可显著降低谱矩估计结果的均方根误差，有效提升谱矩估计性能。

关键词：天气雷达, 相位编码, 二次回波, 谱矩估计