[發明專利]一種基于線性調頻的時間依賴性頻控陣目標探測方法

有效

• 申請號: 201711119620.7
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107966686B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 歐陽繕;徐子安;謝躍雷;廖可非;黃東紅;李晶晶;黃高見
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01S7/28
• 分類號: G01S7/28
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 劉梅芳

1.一種基于線性調頻的時間依賴性頻控陣目標探測方法，其特征是，包括如下步驟:

1)確定LFM-FDA發射波束峰值時的距離、角度和頻率增量與時間的關系：通過LFM-FDA方向圖峰值的表達式得出LFM-FDA發射波束峰值時的距離、角度和頻率增量與時間的關系，假定線性調頻頻控陣的各陣元的發射頻率依次線性增加，第m個陣元發射信號的載頻f_m為：

f_m＝f₀+(m-1)Δf m＝1,…,M，

第m個陣元到達遠場參考點的距離為：

R_m＝R₀-(m-1)dsinθ m＝1,...,M，

第m個陣元發射信號的表達式為：

則LFM-FDA方向圖峰值的表達式為：

其中f₀為頻控陣的基準載頻，M為總的陣元個數，Δf為陣元間頻率增量，R₀為第一個陣元距離遠場參考點的距離，d為相鄰陣元的間距，θ為陣元到達遠場的波束與法線方向的夾角，c為光速，B為每個陣元的帶寬，T為陣元每次發射的脈沖持續時間；

2)確定時間依賴性頻率增量表達式：結合步驟1)中方向圖峰值的表達式，并將其寫為與時間相關的表達形式:

n設置為1；

3)得到時間依賴性頻率增量Δf_p(t)：對于目標點(θ_p,R_p)，其中θ_p為目標的角度，R_p為目標的距離，結合步驟2)中時間依賴性LFM-FDA頻率增量的表達式，在陣列的一次探測時間內得到目標點(θ_p,R_p)角度-距離下的時間依賴性頻率增量Δf_p(t)為：

n設置為1；

4)得到距離-時間以及角度-時間的仿真圖：結合步驟3)得到的時間相關頻率增量Δf_p(t)與LFM-FDA頻控陣信號，將整個仿真區域按距離和角度劃分網格點，(θ_q,R_q)為其中一個距離-角度網格點，對LFM-FDA每個陣元的發射波束，針對該網格點進行時延補償，再將各陣元經時延補償后的發射波束進行累加，求得累加信號的模值并進行平方，在整個距離-角度網格中得到一個時間、距離和角度的關系函數：

將目標的角度θ_p帶入關系函數，得到目標位置的距離-時間關系函數：

再將目標的距離R_p帶入關系函數，得到目標位置的角度-時間關系函數：

依次遍歷仿真范圍內每個網格點，并在距離-角度維上進行仿真；

5)進行目標搜索：將陣列的一次探測工作時間劃分為5-10個時間段，在每個時間段內對仿真范圍內的距離和角度上進行步進，并遍歷仿真中所需要的探測范圍，完成在距離域和角度域的目標搜索過程，首先設置探測區域中一個感興趣的距離R，使用LFM-FDA時間依賴性頻控陣進行角度掃描，在第一個時間段內的初始角度值為θ₁，相鄰時間段的角度掃描步進值為Δθ，最后一個時間段的終止角度值為θ₂，當一次探測時間結束時，相當于對此距離R上的角度范圍θ₁-θ₂完成了掃描，再設置探測區域中一個感興趣的角度θ，使用LFM-FDA時間依賴性頻控陣進行距離掃描，在第一個時間段內的初始距離值為R₁，相鄰時間段的距離掃描步進值為ΔR，最后一個時間段的終止距離值為R₂，當一次探測時間結束時，相當于對此角度θ上的距離范圍R₁-R₂完成了掃描。