[发明专利]一种基于线性调频的时间依赖性频控阵目标探测方法

权利要求书

1.一种基于线性调频的时间依赖性频控阵目标探测方法，其特征是，包括如下步骤:

1)确定LFM-FDA发射波束峰值时的距离、角度和频率增量与时间的关系：通过LFM-FDA方向图峰值的表达式得出LFM-FDA发射波束峰值时的距离、角度和频率增量与时间的关系，假定线性调频频控阵的各阵元的发射频率依次线性增加，第m个阵元发射信号的载频f_m为：

f_m＝f₀+(m-1)Δf m＝1,…,M，

第m个阵元到达远场参考点的距离为：

R_m＝R₀-(m-1)dsinθ m＝1,...,M，

第m个阵元发射信号的表达式为：

则LFM-FDA方向图峰值的表达式为：

其中f₀为频控阵的基准载频，M为总的阵元个数，Δf为阵元间频率增量，R₀为第一个阵元距离远场参考点的距离，d为相邻阵元的间距，θ为阵元到达远场的波束与法线方向的夹角，c为光速，B为每个阵元的带宽，T为阵元每次发射的脉冲持续时间；

2)确定时间依赖性频率增量表达式：结合步骤1)中方向图峰值的表达式，并将其写为与时间相关的表达形式:

n设置为1；

3)得到时间依赖性频率增量Δf_p(t)：对于目标点(θ_p,R_p)，其中θ_p为目标的角度，R_p为目标的距离，结合步骤2)中时间依赖性LFM-FDA频率增量的表达式，在阵列的一次探测时间内得到目标点(θ_p,R_p)角度-距离下的时间依赖性频率增量Δf_p(t)为：

n设置为1；

4)得到距离-时间以及角度-时间的仿真图：结合步骤3)得到的时间相关频率增量Δf_p(t)与LFM-FDA频控阵信号，将整个仿真区域按距离和角度划分网格点，(θ_q,R_q)为其中一个距离-角度网格点，对LFM-FDA每个阵元的发射波束，针对该网格点进行时延补偿，再将各阵元经时延补偿后的发射波束进行累加，求得累加信号的模值并进行平方，在整个距离-角度网格中得到一个时间、距离和角度的关系函数：

将目标的角度θ_p带入关系函数，得到目标位置的距离-时间关系函数：

再将目标的距离R_p带入关系函数，得到目标位置的角度-时间关系函数：

依次遍历仿真范围内每个网格点，并在距离-角度维上进行仿真；

5)进行目标搜索：将阵列的一次探测工作时间划分为5-10个时间段，在每个时间段内对仿真范围内的距离和角度上进行步进，并遍历仿真中所需要的探测范围，完成在距离域和角度域的目标搜索过程，首先设置探测区域中一个感兴趣的距离R，使用LFM-FDA时间依赖性频控阵进行角度扫描，在第一个时间段内的初始角度值为θ₁，相邻时间段的角度扫描步进值为Δθ，最后一个时间段的终止角度值为θ₂，当一次探测时间结束时，相当于对此距离R上的角度范围θ₁-θ₂完成了扫描，再设置探测区域中一个感兴趣的角度θ，使用LFM-FDA时间依赖性频控阵进行距离扫描，在第一个时间段内的初始距离值为R₁，相邻时间段的距离扫描步进值为ΔR，最后一个时间段的终止距离值为R₂，当一次探测时间结束时，相当于对此角度θ上的距离范围R₁-R₂完成了扫描。