[发明专利]一种脉冲体制测量系统提高目标角度探测精确的测量方法

说明书

本发明公开了一种脉冲体制测量系统提高目标角度探测精确的测量方法，用于通过转动天线探测目标的雷达系统，特别在面临天线高转速以提高探测效率与提高目标测量精度不能兼顾的情况。本发明提供了一种将滑窗检测与单脉冲雷达的和差波束信号测角相结合的方法，在提高目标测量精度的同时，满足天线高速转动以提高探测效率的需求。该方法的关键在于避免了和差波束信号支路模拟电路的温漂对测量精度的影响，具有性能稳定的优点。

技术领域

本发明涉及一种脉冲体制测量系统提高目标角度探测精确的测量方法。

背景技术

通常雷达转动天线带动波束移动，波束平滑扫描整个探测区域；当波束扫过被测目标时，可获得目标空间位置，探测出目标距离以及相对于天线的角度信息。目标检测是根据接收机收到的回波信息来检测并判断有无目标存在，同时计算出坐标位置，通常称之为点迹提取。在点迹提取前一般先进行MTD动目标检测处理和恒虚警处理等，以降低虚警率、背景地物与气象干扰，提高信噪比。然后对处理过的一连串回波进行二次积累再判断，当积累结果超过第二门限时才判断为存在目标，常用方法是滑窗检测。

脉冲体制被雷达探测系统被广泛使用，通过转动天线移动波束方向来探测目标位置。脉组变周、MTI以及MTD技术越来越普及应用，背景抑制、目标探测灵敏度得到改善。但是，在一些应用场合目标位置的测量精度要求较高，常规的滑窗检测方法存在探测精度与需求不匹配的问题。脉冲体制的探测系统周期性发射脉冲，测量数据是离散的，造成目标数据测量误差。并且其发射周期越长，测量数据的时间离散性越严重，天线转速越快，测量误差也越大。伴随技术的进步，MTD动目标检测技术普遍应用，加剧数据离散性的恶化。这是由于MTD通常采用脉组变周处理技术，将数个周期相同的发射回波数据分成一组处理，处理后变成一组数据。这样一来，每一组MTD处理后数据的时间间隔将增大数倍，例如若MTD脉组包含32次发射，则MTD动目标检测后的脉组周期比发射周期增加32倍，造成相邻测量数据的时间间隔变大，也就是目标测量数据的时间离散性增加，从而造成目标测量误差进一步恶化。特别在面临天线高转速以提高探测效率与高测量精度发生冲突的情况。在目标测量系统通常采用了和差波束信号支路的馈源系统天线，通过和差波束I、Q矢量信号，用其测量出目标偏离中心电轴的角度，再叠加上天线电轴角度，从而获得目标的测量角度。该方法采用预先标定表格数据，实时查询表格的方法获得目标偏离中心电轴的角度，改善了由于测量数据时间上离散而造成的测量误差。但是模拟电路通常避免不了温度漂移和性能变化，增益变化、相位漂移都会引起和差波束支路一致性发生变化，进而造上述成查表方法获得的目标偏离中心电轴角度的查表计算误差，降低了目标的测量精度。

发明内容

本发明针对通过转动天线带动波束扫描搜索探测空域目标的雷达探测系统，并且该系统的天线需要具备和差波束。振幅和差式单脉冲雷达取得角误差信号的基本方法是将天线在一个角平面内的两个部分重叠的波束同时收到的信号进行和、差处理，分别得到与和差波束相应的和、差信号，其中差信号用来确定该角度平面内的角误差信号，和波束则可用来发现目标。两个部分重叠的波束用同一个天线中的两个馈源分别接收，两个波束重叠部分的中心是天线的电轴方向。本发明适用于具备这种和差波束支路的双馈源探测系统的天线。本发明基于滑窗检测技术以及单脉冲雷达的和差信号测角技术，提出了一种脉冲体制测量系统提高目标角度探测精确的测量方法，本发明的步骤如下：

步骤1、探测系统的天线均匀转动、波束平滑扫过目标空域。

步骤2、获取和波束信号、差波束信号的基带I、Q分量，并进行预处理，得到处理后的和波束信号

步骤3、根据处理后的和波束信号，获得目标距离和角度位置；