[發(fā)明專利]米波雷達(dá)有多徑反射時(shí)對(duì)高仰角目標(biāo)的仰角測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610817425.0
• 申請(qǐng)日: 2016-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN106646346B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙永波;王海同;何學(xué)輝;劉宏偉;蘇洪濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S3/14
• 分類號(hào): G01S3/14;G01S7/41;G01S13/02
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

本發(fā)明公開一種米波雷達(dá)有多徑反射時(shí)對(duì)高仰角目標(biāo)的仰角測(cè)量方法，該方法包括如下步驟：(1)確定仰角測(cè)量的左、右波束指向；(2)確定仰角測(cè)量的中心指向；(3)確定凹口區(qū)間；(4)計(jì)算特征值對(duì)應(yīng)的特征矢量；(5)構(gòu)成信號(hào)子空間；(6)確定加權(quán)值；(7)建立鑒角曲線；(8)確定接收信號(hào)內(nèi)目標(biāo)的仰角值。本發(fā)明可用于米波雷達(dá)存在多徑反射信號(hào)的干擾時(shí)，對(duì)高仰角目標(biāo)的仰角進(jìn)行測(cè)量。本發(fā)明提高了米波雷達(dá)存在多徑反射信號(hào)時(shí)，對(duì)高仰角目標(biāo)的仰角測(cè)量精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域中的一種米波雷達(dá)有多徑反射時(shí)對(duì)高仰角目標(biāo)的仰角測(cè)量方法。本發(fā)明可用于改善米波雷達(dá)對(duì)高仰角目標(biāo)測(cè)仰角過程中，由于存在地面或海面引起的多徑反射回波所導(dǎo)致的目標(biāo)仰角估計(jì)精度下降的問題。

背景技術(shù)

米波雷達(dá)由于波束寬，在對(duì)低仰角目標(biāo)定位時(shí)，雷達(dá)波束打地，使得目標(biāo)的直達(dá)波和地(海)面反射的多徑反射波在天線波束主瓣內(nèi)疊加，這兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)相關(guān)，這組強(qiáng)相關(guān)的信號(hào)同時(shí)被雷達(dá)天線接收，使得雷達(dá)不能正確的估計(jì)出目標(biāo)的仰角,在對(duì)高仰角目標(biāo)進(jìn)行仰角測(cè)量時(shí)，由于天線波束旁瓣內(nèi)存在多徑反射信號(hào)，仰角測(cè)量精度低，在對(duì)仰角測(cè)量精度要求高的雷達(dá)系統(tǒng)中，多徑反射信號(hào)的干擾仍然不可忽略，值得重視。

張光義院士在其發(fā)表的論著《相控陣?yán)走_(dá)原理[M]》(國防工業(yè)出版社，1994北京)中公開了一種單脈沖測(cè)角方法。該單脈沖測(cè)角方法是利用單個(gè)脈沖的回波信號(hào)測(cè)出目標(biāo)真實(shí)位置的測(cè)角方法。傳統(tǒng)的單脈沖測(cè)角方法中的比幅單脈沖測(cè)角方法是利用在觀測(cè)方向上形成的兩個(gè)指向不同的接收波束，比較這兩個(gè)接收波束的幅度差異，查表可知每個(gè)目標(biāo)的估計(jì)仰角。傳統(tǒng)的單脈沖測(cè)角方法忽略了米波雷達(dá)的天線方向圖內(nèi)的多徑反射信號(hào)的干擾，因此用傳統(tǒng)單脈沖測(cè)角方法在米波雷達(dá)在存在多徑反射信號(hào)時(shí)對(duì)高仰角目標(biāo)進(jìn)行仰角測(cè)量存在測(cè)量精度低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種米波雷達(dá)有多徑反射時(shí)對(duì)高仰角目標(biāo)的仰角測(cè)量方法。本發(fā)明提出一種計(jì)算左、右波束(左波束即下波束，右波束即上波束)指向方向圖的加權(quán)值的方法，通過直接抑制米波雷達(dá)的多徑反射信號(hào)的干擾，以解決現(xiàn)有技術(shù)在米波雷達(dá)存在多徑反射信號(hào)時(shí)對(duì)高仰角目標(biāo)的仰角測(cè)量精度低的問題。

本發(fā)明的基本思路是：確定仰角測(cè)量的左、右波束指向和中心指向，確定凹口區(qū)間，計(jì)算特征值對(duì)應(yīng)的特征矢量，構(gòu)成信號(hào)子空間，確定加權(quán)值，建立鑒角曲線，確定接收信號(hào)內(nèi)目標(biāo)的仰角值。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的具體步驟如下：

(1)確定仰角測(cè)量的左、右波束指向：

(1a)在有多徑反射時(shí)，米波雷達(dá)發(fā)射脈沖中任意選定兩個(gè)相互交疊的波束；

(1b)將左邊的波束作為仰角測(cè)量的左波束，右邊的波束作為仰角測(cè)量的右波束，將仰角測(cè)量的左波束的指向作為仰角測(cè)量的左波束指向，仰角測(cè)量的右波束的指向作為仰角測(cè)量的右波束指向；

(2)確定仰角測(cè)量的中心指向：

將仰角測(cè)量的左波束與右波束交疊位置的指向作為仰角測(cè)量的中心指向；

(3)確定凹口區(qū)間：

按照下式，確定仰角測(cè)量的左、右波束指向方向圖的凹口區(qū)間：

其中，D表示仰角測(cè)量的左、右波束指向方向圖的凹口區(qū)間，θ_L表示仰角測(cè)量的左波束指向,θ_R表示仰角測(cè)量的右波束指向，Δ表示仰角測(cè)量的左、右波束指向方向圖的凹口區(qū)間大小的二分之一；

(4)計(jì)算特征值對(duì)應(yīng)的特征矢量：

(4a)按照導(dǎo)向矢量公式，計(jì)算仰角測(cè)量的左、右波束指向方向圖的凹口區(qū)間上的導(dǎo)向矢量中的任意一個(gè)導(dǎo)向矢量；