[發明專利]地面反射系數的現場測量方法

在審

• 申請號: 201610030989.X
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105510365A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 單濤;馮遠;陶然;孫浩洋
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01N23/20
• 分類號: G01N23/20
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鮑文娟

本發明涉及一種地面反射系數的現場測量方法，屬于雷達信號處理領域。由于地面反射的影響，雷達天線俯仰向方向圖會發生嚴重的波束分裂，進而影響到目標的探測和仰角的測量，為了更精確的得到不同地表情況下的地面反射系數，提出地面反射系數的現場測量方法，該方法包括如下步驟：(1)通道校正，并得到歸一化所需各個參量；(2)步進測量，記錄每次的上下天線單元比幅值；(3)計算地面反射系數的估計值；(4)根據實際情況設置擴散因子D和地表面高度標準偏差σh，計算地面復介電常數εr的估計值；(5)選取誤差最小的εr。該方法可以更好的計算不同地表的地面反射系數，更準確的繪制天線俯仰方向圖。

技術領域

本發明涉及一種地面反射系數的現場測量方法，用于天線俯仰方向圖的估算，屬于雷達信號處理領域。

背景技術

雷達天線所接收到的回波信號除了目標反射的直達信號還有回波經地面反射后到達接收天線的信號，如附圖1所示，由于地面反射的影響，俯仰向方向圖會發生嚴重的波束分裂，進而影響到目標的探測和仰角的測量，不同仰角目標探測威力和自由空間相比會有較大的偏差，仰角的測量也會受影響，若能對其進行有效的測量，不僅可以更好的估計系統性能，而且可以據此分析誤差產生的來源并采取避免措施，從而改善系統精度。

現有的地面反射系數的測量手段主要有：1)數學建模計算法。不同地面的反射系數可根據模型得到，地面反射系數是雷達參數(入射角、頻率、極化)和地面參數(粗糙度、介電常數)的復雜函數，對于各個參數都只是粗略估計，由模型得到的系數存在比較大的誤差；

2)查表法。由于地面反射的復雜性、組成成分的多樣和濕度變化都會影響反射系數的變化，所以查表法得到的地面反射系數也只是差強人意。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術存在系數誤差較大的問題，提供一種地面反射系數的現場測量方法。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的。

地面反射系數的現場測量方法，具體步驟如下：

步驟一、將測試天線與接收天線放置在待查場地中間位置，將測試天線連接信號源，并設置信號源頻率，需保證該頻率避開周圍環境電磁干擾；

所述接收天線為帶有上下兩個天線單元的天線；

步驟二、記錄步驟一測試天線信號源功率，記錄兩個天線單元的信號幅度值，記錄兩天線之間的距離；

當步驟一所述的接收天線的兩個天線單元增益誤差大于等于0.5dB時，對接收天線的兩個天線單元進行通道校正；

步驟三、接收天線接收測試天線輸出的點頻信號，然后計算得到兩個天線單元的信號比幅值；

在計算比幅值前，將步驟三所述的點頻信號進行快速傅里葉變換(FFT)以提高信噪比；并通過多次測量檢驗接收的數據是否穩定；

步驟四、根據步驟三測得的比幅值，計算地面反射系數的估值：