[發明專利]陸基短距K波段雷達的離線在線式幅相誤差校正方法

在審

• 申請號: 201710017434.6
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN108267723A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 翁曉明;楊大寧
• 申請（專利權）人: 南京智慧魔方電子科技有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.陸基短距K波段LFMCW雷達的離線-在線式多通道幅相誤差校正方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)記錄對空照射下的Monte-Carlo實驗數據。在無電磁干擾環境下，對空照射，記錄2m個通道的n＞＞1個重復周期的回波樣本。

(2)估計2m個通道的回波時域幅度的均值和方差。利用點估計法，構造統計量

式中，s_i(t)表示t時刻的第i個重復周期的回波，E(t)表示t時刻的回波幅度的均值，即時域誤差曲線，D(t)表示t時刻的回波幅度的方差。

(3)得到2m個通道的帶噪聲干擾的時域誤差曲線E(t)。增大n的數值，重復步驟1步驟2，直到n滿足

式中，T_min為設定門限。記錄此時2m個通道的時域誤差曲線E(t)。

(4)平滑處理2m個時域誤差曲線E(t)。利用Savitzky-Golay濾波器作平滑濾波，窗口寬度l＝2p+1，擬合多項式階數為q。得到平滑處理后，最終的2m個時域誤差曲線

式中A為平滑濾波器系數，表示卷積。

(5)記錄對反射面照射下的Monte-Carlo實驗數據。在無電磁干擾環境下，以法線角度對光滑反射面照射，記錄2m個通道的n＞＞1個重復周期的回波樣本。

(6)估計2m個通道的回波時域幅度的均值和方差。利用點估計法，構造統計量

式中，s_i(t)表示t時刻的第i個重復周期的回波，E(t)表示t時刻的回波幅度的均值，即回波幅度曲線，D(t)表示t時刻的回波幅度的方差。

(7)得到2m個通道的帶噪聲干擾的回波幅度曲線E(t)。增大n的數值，重復步驟5步驟6，直到n滿足

式中，T_min為設定門限。記錄此時2m個通道的回波幅度曲線E(t)。

(8)平滑處理2m個回波幅度曲線E(t)。利用Savitzky-Golay濾波器作平滑濾波，窗口寬度l＝2p+1，擬合多項式階數為q。得到平滑處理后的2m個回波幅度曲線

式中A為平滑濾波器系數，表示卷積。

(9)計算2m個通道的頻域回波曲線。計算方法為

s_f(f)＝FFT(s_t(t)-e_i(t)]

式中，FFT(.)表示對時間t作快速傅里葉變換。

(10)計算2m個通道的幅度誤差和相位誤差。對頻域回波曲線s_f(f)進行n_i倍的Spline插值，取插值后s_f(f)的最大值的幅度A_max和初相以某I通道作為參考，則其他通道的幅度誤差為

e_A＝A_max/A

式中，A_max為參考通道的s_f(f)的最大值幅度，A為其他通道的s_f(f)的最大值幅度。其他通道的初相誤差為

式中，為參考通道的s_f(f)的最大值相位，為其他通道的s_f(f)的最大值相位，對I通道，i＝0，對Q通道，i＝1。

(11)計算2m個通道的頻域誤差曲線。以某I通道作為參考，構造參考回波頻域曲線

式中，B為信號帶寬，T為重復周期，R為反射面距離，c為光速。2m個通道的頻域誤差曲線為

式中j為虛數單位。

(12)選取雷達正常工作時的強單反射點，測量雷達法線與強單反射點的徑向距離R和角度θ。

(13)計算2m個通道的脈沖壓縮信號

式中s(t)為回波信號。

(14)通過距離信息R，在脈沖壓縮信號s(f)中找到強單反射點，記錄2m個通道強單反射點的幅度A_s和相位距離信息與頻域信息的公式如下

記錄在頻率Δf處的目標的峰值幅度為A_s，相位為

(15)在線校正2m個通道的幅度和相位誤差。以某I通道作為參考，校正后的脈沖壓縮信號

式中A_sc為參考通道的幅度，為參考通道的初相。對I通道，i＝0，對Q通道，i＝1。d為校正通道天線與參考通道天線的間距，λ為載波波長。