[發(fā)明專利]微動目標正交極化雷達波形的生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710243465.3
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107064898B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段銳;黃勇;蔣長沁;顏光宇;張娜;陳祝明
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發(fā)明公開了一種微動目標正交極化雷達波形的生成方法，包括生成基本波形、調(diào)制參數(shù)設(shè)置、微動相位調(diào)制、極化散射調(diào)制、雷達波形合成及天線極化發(fā)射。本發(fā)明以微動周期為一個調(diào)制周期，周期內(nèi)每個脈沖的相位利用微動多普勒頻率進行調(diào)制，再經(jīng)正交極化雙通道分別對每個脈沖的幅度利用動態(tài)極化散射系數(shù)進行調(diào)制，波形合成后得到微動目標極化雷達波形，最后經(jīng)水平極化和垂直極化天線輻射。該方法能夠根據(jù)設(shè)定的目標類型和微動形式，可以產(chǎn)生同時在幅度、多普勒頻率和極化域受到微動效應(yīng)調(diào)制的包含多個點散射體信號的雷達波形。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微動目標正交極化雷達波形的生成方法。

背景技術(shù)

目標的微運動(或微動)是指：除目標主體的平移運動之外，目標或目標的任何結(jié)構(gòu)部件的擺動、旋轉(zhuǎn)或翻滾等運動。這種微運動引起雷達回波在幅度、多普勒頻率和極化域受到附加的調(diào)制，使回波信號包含了與特定目標相關(guān)的專屬信息和特征。目前，基于雷達回波的微動目標信號處理和特征提取技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在機械部件轉(zhuǎn)動狀態(tài)檢測、發(fā)動機故障診斷、飛行器設(shè)計及其空氣動力特性分析、人員運動及健康狀態(tài)監(jiān)測、空間目標探測與識別等民用和軍用領(lǐng)域中。

在各種雷達系統(tǒng)設(shè)計和雷達信號處理技術(shù)開發(fā)過程中，回波信號模擬或回波模擬器可以提供關(guān)鍵的驗證模型和測試數(shù)據(jù)，可有效地縮短產(chǎn)品研發(fā)周期和降低研發(fā)成本。但是，現(xiàn)有的微動目標雷達信號模擬或產(chǎn)生方法主要涉及在幅度域和多普勒頻率域產(chǎn)生微動目標的雷達回波信號，還缺乏可以產(chǎn)生在極化域也受到微動效應(yīng)調(diào)制的雷達波形的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問題，本發(fā)明提出了一種微動目標正交極化雷達波形的生成方法，根據(jù)設(shè)定的目標類型和微動形式，可以產(chǎn)生同時在幅度、多普勒頻率和極化域受到微動效應(yīng)調(diào)制的包含多個點散射體信號的雷達波形。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種微動目標正交極化雷達波形的生成方法，包括以下步驟：

步驟S1、生成基本波形

將目標表示為多散射中心模型，散射中心總數(shù)為N，微動周期為T_p；雷達基本波形采用調(diào)頻脈沖串信號，參數(shù)設(shè)置為載波頻率為f_c，脈沖時間寬度為τ，調(diào)制帶寬為Δ，采樣頻率為f_s，脈沖重復(fù)間隔為T_r；在一個調(diào)頻脈沖重復(fù)周期內(nèi)，信號s[n]的序列長度為f_sT_r，幅度序列為α[n]，調(diào)頻相位序列為β[n]，n＝0,1,2,...,f_sT_r-1，將s[n]寫為解析信號表示為：

其中，矩形信號當

步驟S2、信號處理，包括以下分步驟：

S21、調(diào)制參數(shù)設(shè)置

以微動周期T_p為一個調(diào)制周期，一個微動周期內(nèi)的均勻脈沖數(shù)為M，設(shè)定調(diào)制周期數(shù)為L，則雷達發(fā)射脈沖總數(shù)為L×M，總觀測時間為L×T_p；

S22、微動相位調(diào)制

在每個微動周期T_p內(nèi)，對于第m個脈沖的調(diào)頻相位序列β[n-mT_r]，在每個調(diào)頻相位序列點n上疊加對應(yīng)的微動相位值，得到第i個散射中心的相位調(diào)制序列φ_i[n,m]表示為：

其中，n＝0,1,...,Mf_sT_r-1，m＝1,2,...,M，i＝1,2,...,N，為第i個散射中心的微動相位值；

S23、生成解析信號