[發明專利]基于雷達通道噪聲功率的數字波束形成方法

有效

• 申請號: 201910166387.0
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109932696B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 趙永波;李嘉隆;何學輝;張俊杰;劉宏偉;蘇濤
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于雷達通道噪聲功率的數字波束形成方法，其特征在于，計算每個雷達通道回波信號的噪聲功率，分別計算每個雷達通道回波信號的幅度加權系數和幅相加權系數，該方法的具體步驟包括如下：

(1)獲取每個雷達通道回波信號：

輸入雷達通道數為N的雷達回波信號，將每個雷達通道的雷達回波信號組成K行T列的雷達通道回波信號矩陣，其中，N＞2，K表示雷達回波脈沖的總數，T表示雷達回波脈沖時域的采樣點總數；

(2)計算每個雷達通道回波信號的噪聲功率：

(2a)利用元素替換方法，獲取每個雷達通道的最終檢測數據矩陣；

(2b)按照下式，計算每個雷達通道回波信號的噪聲功率：

其中，P_n表示第n個雷達通道回波信號的噪聲功率，表示向上取整操作，∑表示求和操作，s_n(k,t)表示第n個雷達通道的最終檢測數據矩陣中第k行第t列的元素值，表示開平方根操作；

(3)按照下式，計算每個雷達通道回波信號的幅度加權系數：

其中，A(n)表示第n個雷達通道回波信號的幅度加權系數，P₀表示理想狀態下回波信號的噪聲功率，g表示根據理想狀態下回波信號的噪聲功率大小設置的最大可容忍噪聲門限因子；

(4)按照下式，計算每個雷達通道回波信號的幅相加權系數：

W(n)＝A(n)a(n)

其中，W(n)表示第n個雷達通道回波信號的幅相加權系數，a(n)表示由波束指向引起的雷達通道相位差確定的第n個雷達通道的歸一化導向系數；

(5)合成各雷達通道回波信號：

(5a)將每個雷達通道回波信號矩陣中的每個元素值，分別乘以該雷達通道回波信號的幅相加權系數，得到每個雷達通道回波信號校正矩陣；

(5b)將所有雷達通道回波信號校正矩陣相加，得到回波信號數字波束合成矩陣；

(5c)對回波信號數字波束合成矩陣中的每一行進行脈沖壓縮，對脈沖壓縮后的每一列元素分別進行快速傅里葉變換，對快速傅里葉變換結果求模值，得到數字波束合成處理矩陣。

2.根據權利要求1所述的基于雷達通道噪聲功率的數字波束形成方法，其特征在于，步驟(2a)中所述元素替換方法的步驟如下：

第一步，對每個雷達通道回波信號矩陣中的每一列進行快速傅里葉變換，并對快速傅里葉變換結果求模值，得到每個雷達通道回波信號矩陣傅里葉變換后的K行T列數據矩陣，刪去數據矩陣的前K₁行數據和后K₁行數據，得到每個雷達通道的初始檢測數據矩陣；

第二步，根據雷達系統檢測參數選取一個大于1的值作為門限因子；

第三步，求每個雷達通道初始檢測數據矩陣的均值，將每個雷達通道初始檢測數據矩陣的均值乘以門限因子，得到每個雷達通道的檢測門限值；

第四步，查找每個雷達通道初始檢測數據矩陣中超過該雷達通道檢測門限值的所有元素，用超過檢測門限值的雷達通道初始檢測數據矩陣的均值更新查找到的所有元素值，將更新后的每個雷達通道初始檢測數據矩陣作為每個雷達通道的最終檢測數據矩陣。