[发明专利]一种基于天基TDM-MIMO雷达空间碎片的测角方法及系统

权利要求书

1.一种基于天基TDM-MIMO雷达空间碎片的测角方法，其特征在于该方法的步骤包括：

步骤一，将每个接收阵元相对目标运动产生的虚拟阶梯形阵列中的每个数据进行距离向脉冲压缩和脉冲内傅里叶变换，得到每个数据的频域表示；雷达位置为n时，第b个接收阵元接收雷达回波数据进行距离向脉冲压缩和脉冲内傅里叶变换后的频域表示为X_b(f,n)，b＝1…B，B为接收阵元总个数，f为频率，n＝1…N，N表示雷达位置总个数；

步骤二，将每个接收阵元相对目标运动产生的虚拟阶梯形阵列中每个数据的频域表示进行校正；

校正的方法为：将X_b(f,n)中的n替换为得到X_b(f,n)校正后的数据Y_b(f,m)，f_c为载波频率，m为对n进行线性校正后的位置；

步骤三，将每个接收阵元被校正完的数据按虚拟阵元顺序重新排列，得到P×BN维矩阵X_P×BN，其中P表示第P次快拍，BN＝B×N为虚拟阵元数；

步骤四，对X_P×BN进行脉冲内逆傅里叶变换，得到数据时域表示x_P×BN，然后采用传统方法进行测角。

2.根据权利要求1所述的一种基于天基TDM-MIMO雷达空间碎片的测角方法，其特征在于，k为调频斜率，T₀为发射脉冲宽度，τ_n为雷达位置为n时发射的脉冲对应的时延，R₀为雷达与目标间初始距离，v是雷达与目标间相对速度，T为脉冲周期，c为电磁波传播速度。

3.根据权利要求2所述的一种基于天基TDM-MIMO雷达空间碎片的测角方法，其特征在于，X[p,B×(m-1)+b]＝Y_b(f,m)。

4.一种基于天基TDM-MIMO雷达空间碎片的测角系统，其特征在于，包括脉冲压缩和傅里叶变换模块、校正模块、虚拟阵列重排模块和逆傅里叶变换模块；

脉冲压缩和傅里叶变换模块：将每个接收阵元相对目标运动产生的虚拟阶梯形阵列中的每个数据进行距离向脉冲压缩和脉冲内傅里叶变换，得到每个数据的频域表示；

校正模块：将每个接收阵元相对目标的虚拟阶梯形阵列中每个数据的频域表示进行校正；

虚拟阵列重排模块：将每个接收阵元被校正完的数据按虚拟阵元顺序重新排列，得到P×BN维矩阵X，其中P表示第P次快拍，BN＝B×N为虚拟阵元数；

逆傅里叶变换模块：对X_P×BN进行脉冲内逆傅里叶变换，得到数据时域表示x_P×BN，变换完成后执行测角模块；

测角模块：采用传统方法进行测角。

5.根据权利要求4所述的一种基于天基TDM-MIMO雷达空间碎片的测角系统，其特征在于，雷达位置为n时，第b个接收阵元接收雷达回波数据进行距离向脉冲压缩和脉冲内傅里叶变换后的频域表示为X_b(f,n)，b＝1…B，f为频率，n＝1…N，N表示雷达位置总个数。

6.根据权利要求5所述的一种基于天基TDM-MIMO雷达空间碎片的测角系统，其特征在于，校正模块校正的方法为：将X_b(f,n)中的n替换为得到X_b(f,n)校正后的数据Y_b(f,m)，f_c为载波频率，m为对n进行线性校正后的位置。

7.根据权利要求6所述的一种基于天基TDM-MIMO雷达空间碎片的测角系统，其特征在于，k为调频斜率，T₀为发射脉冲宽度，τ_n为雷达位置为n时发射的脉冲对应的时延，R₀为雷达与目标间初始距离，v是雷达与目标间相对速度，T为脉冲周期，c为电磁波传播速度。

8.根据权利要求6所述的一种基于天基TDM-MIMO雷达空间碎片的测角系统，其特征在于，X[p,B×(m-1)+b]＝Y_b(f,m)。