[发明专利]基于干涉场的地基雷达测角方法

说明书

一种基于干涉场的地基雷达测角方法，主要解决在远场、窄带条件下对待估计目标方位角测量精度的提高问题。本发明实现的步骤如下：(1)构建两部地基雷达的测角模型；(2)设计地基雷达A和地基雷达B的发射信号；(3)通过设置两种不同初始相位的发射信号，得到在目标处的两种干涉波；(4)通过对两种干涉波信号在地基雷达A的和、差通道分别作取模处理，得到和信号和差信号；(5)利用得到的差和比值查表，得到目标的方位角。本发明通过基于干涉的地基雷达测角方法，能够利用周期性变化的鉴角曲线测得待估计目标精确的方位角信息，显著地提高了地基雷达对于待估计目标的测角精度。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，更进一步涉及雷达测角技术领域中的一种基于干涉的雷达测角方法。本发明可用于在窄带条件下对远距离的待估计静止点目标进行方位角的测量。

背景技术

雷达测角的主要任务是，探测目标所处的空间位置。随着人们对雷达测角领域的不断深入认识，目标角度的跟踪在该领域得到了广泛应用和发展，目前已经存在大量的角度估计算法来实现目标的角度估计。但是，由于雷达系统应用的不断深入，实际跟踪需求对目标角度的探测能力越来越高。从常规的滑窗测角技术到幅度单脉冲测角技术，甚至是相位单脉冲测角技术，虽然滑窗测角技术、幅度单脉冲测角技术和相位单脉冲测角技术对于单脉冲测角的测角精度都有提高，但是对于测角精度提升的程度不高。

四川九洲空管科技有限责任公司在其申请的专利文献“一种单脉冲高精度测角系统及其测角方法”(专利申请号201410053339.8，公开号CN103792532A)中公开了一种单脉冲高精度测角方法。该方法实现的具体步骤是，(1)利用同步PN码对基带数字信号进行解调，恢复出原始的有用信号，使噪声、干扰信号被抑制；(2)对恢复出的原始的有用信号进行幅度检测；(3)利用和、差通道的幅度进行相位判断，解算出和、差幅度信息和相位判断结果；(4)根据解算出的和、差幅度信息和相位判断结果获取OBA值函数并进行目标方位计算。该方法存在的不足之处是，在利用同步伪随机码对基带数字信号进行解调，并从噪声和干扰信号中恢复原始信号的过程中，现有技术不能使得有用信号与干扰信号和噪声完全分离，即有用信号中可能混有噪声和干扰信号，导致后续得到的单脉冲测角结果的会出现误差，使得测角的精度不高。

西安电子科技大学在其申请的专利文献“机扫米波雷达在多目标情况下的测角方法”(专利申请号CN201410018152.4，公开号CN103744077A)中公开了一种机扫米波雷达在多目标情况下的测角方法。该方法实现的具体步骤是，(1)将天线均分为两个子阵，每个子阵下接一个接收机形成左、右两路通道；(2)由左右两路接收通道分别接收雷达发射的脉冲信号；(3)对接收的回波信号数据进行杂波目标对消处理；(4)将杂波对消后的两路数据相干积累；(5)由积累后的两路数据得到和波束与差波束；(6)利用传统单脉冲方法测出期望目标的偏轴角，并将偏轴角与基准角相加，得到期望目标的准确角度；(7)重复步骤(3)-(6)依次得到所有目标的准确角度。该方法存在的不足之处是，在对两个天线子阵形成的左、右通道接收的回波数据进行杂波目标对消处理时，不能很好对消回波与杂波，由此产生的对消结果会影响相干积累，进而影响测得期望目标偏轴角的精确性，最终得到的角度测量结果的精度仍显不足。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种基于干涉场的地基雷达测角方法，以实现对待估计静止点目标的方位角进行高精度测量。

实现本发明目的的思路是，构建两部地基雷达的测角模型；设计地基雷达A和地基雷达B的发射信号，使两部地基雷达发射的单载频信号同时到达待估计静止点目标；改变两部地基雷达发射信号的初始相位，在等距离环处生成两种干涉场信号；两种干涉场信号被地基雷达A接收，对两种回波信号在地基雷达A的和通道和差通道内进行处理，生成和信号和差信号；利用差和比值查表，得到待估计静止点目标的方位角。

本发明的具体步骤如下：

(1)构建两部地基雷达的测角模型：