[發明專利]基于多入多出陣列技術的三維目標散射系數測量方法

有效

• 申請號: 200910058732.5
• 申請日: 2009-03-30
• 公開（公告）號: CN101509974A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 張曉玲;師君;楊建宇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，它特別涉及了目標散射系數測量技術領域。?

背景技術

目標散射系數獲取是電磁場研究領域的重要研究方向之一，高分辨率目標散射系數特征提取對隱身材料的研究及隱身飛行器的設計具有重要的指導意義。根據本發明人了解以及已發表的文獻，例如：Cagatay?Uluisik，Gonca?cakir，Mustafacakir，and?Levent?Sevgil：“Radar?Cross?Section(RCS)Modeling?and?Simulation，Part?1：A?Tutorial?Review?of?Definitions，Strategies，and?Canonical?Examples”IEEE?Antennas?and?Propagation?Magazine，Vol.50，No.1，February?2008，和SEBASTIAN?RlEGGER?AND?WERNER?WIESBECK：“Wide-BandPolarimetry?and?Complex?Radar?Cross?Section?Signatures”，PROCEEDINGS?OFTHE?IEEE，VOL?77，NO?5，MAY?1989，目前目標散射系數獲取的途徑主要包括兩種：基于計算電磁學的目標散射系數計算方法及利用微波暗室進行的目標散射系數測量方法。但基于計算電磁學的目標散射系數計算方法計算量龐大且存在不可避免的計算誤差，難以獲得復雜目標(如，艦船等)的散射系數，同時難以分析寬帶信號與目標相互作用引起的散射系數變化。微波暗室進行的目標散射系數測量方法分辨率較低，只能獲得目標散射截面積，而無法獲得目標不同部位散射系數的分布情況；另外，由于需要在暗室進行測量，該方法無法測量大型目標(如，艦船等)的散射系數。?

多入多出(MIMO)陣列技術是利用多個雷達雷達發射天線和多個雷達雷達接收天線合成等效線形雷達陣列雷達天線的技術。根據本發明人了解以及已發表的文獻，例如，M.Weiβ，Ender，J.H.G.“A?3D?imaging?radar?for?small?unmannedairplanes-ARTINO”EURAD?2005?Conference?Proceedings-2nd?European?RadarConference，2005，p?229-232，目前已經有人將該技術應用在對地觀測領域，但沒有見到將其應用在目標散射系數測量領域的報道。?

發明內容

為了克服基于計算電磁學的目標散射系數計算方法及利用微波暗室進行的目標散射系數測量方法的缺點，本發明提出了一種基于多入多出陣列技術的三維?目標散射系數測量方法，該方法通過MIMO技術合成等效線陣雷達雷達天線，然后利用一維運動控制平臺控制等效線陣雷達雷達天線運動以合成大型二維雷達雷達天線陣列，并結合信號處理中的脈沖壓縮技術獲得目標散射系數的三維高分辨率分布，從而實現了對目標散射系數的三維高分辨率測量。?

為了方便描述本發明的內容，首先作以下術語定義：?

定義1、一維運動控制平臺?

一維運動控制平臺是指能夠按預先指令控制固定裝置運動的機械系統，主要由：步進電機(或伺服電機)、傳動裝置(如，絲杠、滾珠絲杠、齒輪、齒條等)、導軌、固定裝置和支撐結構等組成。有效行程是確定一維運動控制平臺的重要指標。在確定一維運動控制平臺有效行程后，根據現有技術即可確定出一維運動控制平臺，詳見參考文獻：陳鐵鳴，“機械設計”，3版，哈爾濱工業大學出版社，哈爾濱，2003。?

定義2、多入多出陣列雷達天線?

多入多出(MIMO)陣列技術是利用多個雷達發射天線和多個雷達接收天線合成等效線形陣列雷達天線的技術，詳細內容可參考“Performance?of?MIMO?radarsystems：advantages?of?angular?diversity”，Fishler，E.；Haimovich，A.；Blum，R.；Cimini，R.；Chizhik，D.；Valenzuela，R.；Signals，Systems?and?Computers，2004。?

定義3、發射系統?

發射系統是指雷達中用于產生基帶信號(一般為線性調頻信號)，將其調制到載頻上，并按照一定的功率發射向觀測區域發射電磁波的系統，主要包括基帶信號產生模塊、載波調制模塊、功率放大模塊和雷達發射天線等，如安捷倫信號發生器，N9310A。?