[发明专利]地面反射系数的现场测量方法

说明书

本发明涉及一种地面反射系数的现场测量方法，属于雷达信号处理领域。由于地面反射的影响，雷达天线俯仰向方向图会发生严重的波束分裂，进而影响到目标的探测和仰角的测量，为了更精确的得到不同地表情况下的地面反射系数，提出地面反射系数的现场测量方法，该方法包括如下步骤：(1)通道校正，并得到归一化所需各个参量；(2)步进测量，记录每次的上下天线单元比幅值；(3)计算地面反射系数的估计值；(4)根据实际情况设置扩散因子D和地表面高度标准偏差σh，计算地面复介电常数εr的估计值；(5)选取误差最小的εr。该方法可以更好的计算不同地表的地面反射系数，更准确的绘制天线俯仰方向图。

技术领域

本发明涉及一种地面反射系数的现场测量方法，用于天线俯仰方向图的估算，属于雷达信号处理领域。

背景技术

雷达天线所接收到的回波信号除了目标反射的直达信号还有回波经地面反射后到达接收天线的信号，如附图1所示，由于地面反射的影响，俯仰向方向图会发生严重的波束分裂，进而影响到目标的探测和仰角的测量，不同仰角目标探测威力和自由空间相比会有较大的偏差，仰角的测量也会受影响，若能对其进行有效的测量，不仅可以更好的估计系统性能，而且可以据此分析误差产生的来源并采取避免措施，从而改善系统精度。

现有的地面反射系数的测量手段主要有：1)数学建模计算法。不同地面的反射系数可根据模型得到，地面反射系数是雷达参数(入射角、频率、极化)和地面参数(粗糙度、介电常数)的复杂函数，对于各个参数都只是粗略估计，由模型得到的系数存在比较大的误差；

2)查表法。由于地面反射的复杂性、组成成分的多样和湿度变化都会影响反射系数的变化，所以查表法得到的地面反射系数也只是差强人意。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在系数误差较大的问题，提供一种地面反射系数的现场测量方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

地面反射系数的现场测量方法，具体步骤如下：

步骤一、将测试天线与接收天线放置在待查场地中间位置，将测试天线连接信号源，并设置信号源频率，需保证该频率避开周围环境电磁干扰；

所述接收天线为带有上下两个天线单元的天线；

步骤二、记录步骤一测试天线信号源功率，记录两个天线单元的信号幅度值，记录两天线之间的距离；

当步骤一所述的接收天线的两个天线单元增益误差大于等于0.5dB时，对接收天线的两个天线单元进行通道校正；

步骤三、接收天线接收测试天线输出的点频信号，然后计算得到两个天线单元的信号比幅值；

在计算比幅值前，将步骤三所述的点频信号进行快速傅里叶变换(FFT)以提高信噪比；并通过多次测量检验接收的数据是否稳定；

步骤四、根据步骤三测得的比幅值，计算地面反射系数的估值：