[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201711119620.7
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107966686B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)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

本發(fā)明公開了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(fā)射波束峰值時的距離、角度和頻率增量與時間的關系；2）確定時間依賴性頻率增量表達；3）得到時間依賴性頻率增量；4）得到距離?時間以及角度?時間的關系；5）進行目標搜索。這種方法的優(yōu)點是使得頻控陣的主旁瓣比得到提高、能量匯聚效果更集中，且能使得頻控陣波束能量持續(xù)匯聚在目標點所在的位置，使得能量在目標位置得到持續(xù)積累，提高了探測準確性。

技術領域

本發(fā)明涉及陣列信號處理領域，具體涉及一種基于線性調頻頻控陣(LinearFrequency Modulation Frequency Diverse Array，LFM-FDA)的雷達探測技術，尤其是一種基于線性調頻的時間依賴性頻控陣目標探測方法。

背景技術

頻控陣相較于相控陣而言，其相鄰兩個陣元之間存在一個遠小于基準載頻的頻率增量。這使得它的波束方向圖不僅與角度有關，且依賴于距離和時間，這在雷達目標探測成像中有很大的應用前景。

雷達定位技術廣泛應用于航天、軍事、氣候探測等領域，有著很大的需求。在頻控陣中使用線性調頻技術，可以通過增加每個陣元的發(fā)射帶寬來提高雷達定位的效果，使得主旁瓣比更大，進而使得雷達的能量匯聚更加集中。對于一個目標位置，將其在陣列的一次探測時間內實現持續(xù)照射，則可以大大提高目標探測準確性。在實際探測中，由于目標的位置并非預先知道的，所以需要在距離或角度進行掃描。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對現有技術的不足，而提供一種基于線性調頻的時間依賴性頻控陣目標探測方法。這種方法的優(yōu)點是使得頻控陣的主旁瓣比得到提高、能量匯聚效果更集中，且能使得頻控陣波束能量持續(xù)匯聚在目標點所在的位置，使得能量在目標位置得到持續(xù)積累，提高了探測準確性。

實現本發(fā)明目的的技術方案是：

一種基于線性調頻的時間依賴性頻控陣目標探測方法，包括如下步驟:

1)確定LFM-FDA發(fā)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(fā)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(fā)射頻率依次線性增加，第m個陣元發(fā)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(fā)射信號的表達式為：

由于線性調頻頻控陣每一次工作周期都是一個非常小的數值，因此其關于時間的二次項部分在計算其周期性時可以忽略，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(fā)射的脈沖持續(xù)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；