[發明專利]微波暗室中脈沖體制雷達目標探測模擬方法

有效

• 申請號: 201710081095.8
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106908771B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 趙鋒;劉曉斌;劉進;艾小鋒;楊建華;馮德軍;李永禎;歐健;吳其華;王俊杰;尹艷娟
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01S7/292
• 分類號: G01S7/292;G01S7/36;G01S7/40;G01S13/02
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種微波暗室中脈沖體制雷達目標探測模擬方法，其特征在于：該方法步驟如下：

第一步，利用間歇收發方式，獲取目標回波信號

脈沖信號的收發過程等價于用間歇控制信號p(t)與發射脈沖信號s₀(t)相乘，即有s₁(t)＝s₀(t)·p(t)，而回波的目標調制過程相當于將發射信號與目標響應進行卷積；設雷達目標時域沖激響應函數為h(t)，則間歇收發后目標回波信號可等價表示為s₂(t)＝h(t)*(s₀(t)·p(t))，*表示卷積；

第二步，目標回波恢復

根據發射信號帶寬等參數，設計低通濾波器，對目標回波信號s₂(t)進行低通濾波，獲取間歇收發之后的目標回波；

第三步，脈沖壓縮獲取目標信息

脈沖壓縮，獲取間歇收發后目標信息s_h(t)，然后根據間歇收發參數決定是否采用開窗的方法提取目標信息；

第四步，目標回波能量補償信息重構

根據間歇收發參數，得到脈沖壓縮后信號的能量補償值，通過能量補償，重構目標探測信息；

其中，第一步所述間歇收發方式下，收發交替工作過程可以抽象為一間歇控制信號p(t)對雷達脈沖信號進行控制，p(t)可表示為

其中τ為發射通道工作時段，T_s為間歇收發周期，δ(·)為單位沖擊函數，n表示第n個沖擊脈沖函數；

根據傅氏變換性質，p(t)的頻域形式為

其中，f_s＝1/T_s，sinc(x)＝sin(πx)/(πx)；可以發現，間歇收發控制信號的頻譜為p(t)各時域諧波的組合，且主峰處幅值由收發參數τf_s決定，并決定目標信息重構的能量補償值；

通過精確的時延和波形控制可以保證實際發射信號的相位連續性和幅度一致性，從而確保收發過程等效為間歇控制信號p(t)與雷達發射脈沖信號s₀(t)的乘積；

目標散射過程可等效為一線性系統與激勵信號相卷積；設目標與雷達相對距離為R，散射強度為σ₀，徑向運動速度為v，目標在雷達視線方向投影長度為L；雷達目標時域沖激響應函數為h(t)＝σ₀δ(t-Δt)；假設雷達發射脈沖信號為一線性調頻脈沖信號；從而，間歇收發條件下，目標回波信號去載頻后可表示為：

其中，A為回波幅度，可由回波功率得到，P_t為發射功率，G為天線收發增益，λ為波長，Δt＝2(R-vt)/C，C為電磁波傳播速度；rect(·)為矩形窗函數，u(t)＝exp(jπγt²)為復包絡信號，為單位虛數，f₀為中心頻率，γ為線性調頻率；可以發現，目標回波信號由一系列子脈沖信號構成，各段子脈沖寬度與發射通道工作時段τ相等，子脈沖帶寬B_Δ＝γτ。

2.根據權利要求1所述的微波暗室中脈沖體制雷達目標探測模擬方法，其特征在于：第二步所述目標回波恢復，具體方法如下：s₂(t)對應頻域形式為

其中sinc(·)為辛克函數，U(f)為u(t)的頻譜；

根據線性調頻LFM信號帶寬，設計低通濾波器截止頻率剛好覆蓋信號帶寬，從而間歇收發之后，位于原始LFM信號帶寬之外的頻譜分量將被有效濾除，進一步可以得到信號時域波形；考慮W(f)為低通濾波器的頻譜，理想情況下，濾波器的頻譜滿足如下條件

從而，經過低通濾波之后，可得

S₃(f)＝W(f)S₂(f) (6)

進一步，可以獲得經過低通濾波之后信號的時域形式。