[發明專利]一種基于正負調頻斜率線性調頻的相控陣雷達測角系統

有效

• 申請號: 201910309967.0
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN110058226B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 馬海忠;閆雅瓊;陳常平
• 申請（專利權）人: 北京遙感設備研究所
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 葛鵬

1.一種基于正負調頻斜率線性調頻的相控陣雷達測角系統，其特征在于，所述系統包括：雷達回波獲取模塊、回波信號加權系數生成模塊、和差通道回波生成模塊、回波信號處理模塊、角誤差計算模塊和目標角度計算模塊；其中，

所述雷達回波獲取模塊按照脈沖雷達系統發射信號的時間順序依次接收雷達反射回波信號；

所述回波信號加權系數生成模塊根據相控陣天線的導向角度計算得到相控陣天線各子陣或陣元的回波信號加權系數；

所述和差通道回波生成模塊利用各子陣或陣元回波信號和對應加權系數得到和差通道回波；

所述回波信號處理模塊對和差通道回波進行脈沖壓縮并檢測目標所在距離處的和差通道復信號；

所述角誤差計算模塊根據比幅單脈沖測角方法計算得到正負調頻斜率對應的角誤差數值；

所述目標角度計算模塊計算目標的角度，其中，目標角度計算模塊對相控陣雷達天線當前導向角度和角誤差計算模塊的輸出值的平均值做相加運算，得到對目標的角度測量值，計算公式為

θ'＝θ+(δ_up+δ_dn)/2

其中，θ'為最終角度測量值，θ為相控陣天線當前導向角度，δ_up、δ_dn分別為正、負調頻斜率和差通道目標所在距離處的對應復信號的比幅單脈沖測角。

2.根據權利要求1所述的基于正負調頻斜率線性調頻的相控陣雷達測角系統，其特征在于，

脈沖雷達系統按照一定的脈沖重復周期PRT依次發射載頻為f_c的線性調頻，且其調頻斜率正負交替，所述雷達回波獲取模塊按照脈沖雷達系統發射信號的時間順序依次接收雷達反射回波信號包括：根據信號調頻斜率的正負符號，將回波信號分別記為R_up(t_τ,n)和R_dn(t_τ,n)，其中R_up(t_τ,n)代表線性調頻斜率方向為正的回波信號，R_dn(t_τ,n)代表線性調頻斜率方向為負的回波信號，t_τ為單條回波采樣的時間序列，作為快時間，n為相控陣天線各子陣或陣元所對應的序號，n為自然數。

3.根據權利要求2所述的基于正負調頻斜率線性調頻的相控陣雷達測角系統，其特征在于，所述回波信號加權系數生成模塊根據相控陣天線的導向角度計算得到相控陣天線各子陣或陣元的回波信號加權系數包括：

所述回波信號加權系數生成模塊根據雷達所使用的相控陣天線的布陣形式、各子陣或陣元的位置和法線方向計算得到相控陣天線導向角度為θ時各子陣或陣元的和通道回波信號加權系數，記為長度為N的列向量W_s(n)，進而得到對應的差通道回波信號加權系數，記為長度為N的列向量W_d(n)；

其中，W_d(n)的位于角度正方向的子陣或陣元的系數由W_s(n)對應系數移相正90度獲得，W_d(n)的位于角度負方向的子陣或陣元的系數由W_s(n)對應系數移相負90度獲得。

4.根據權利要求3所述的基于正負調頻斜率線性調頻的相控陣雷達測角系統，其特征在于，所述和差通道回波生成模塊利用各子陣或陣元回波信號和對應加權系數得到和差通道回波包括：

所述和差通道回波生成模塊使用回波信號R_up(t_τ,n)和R_dn(t_τ,n)與回波信號加權系數W_s(n)和W_d(n)分別生成正負調頻斜率的和差通道回波信號，具體運算公式如下：

其中，和分別表示正調頻斜率和通道回波、正調頻斜率差通道回波、負調頻斜率和通道回波以及負調頻斜率差通道回波。