[发明专利]一种基于多散射点的高逼真体目标模拟方法

权利要求书

1.一种基于多散射点的高逼真体目标模拟方法，其特征在于步骤包括：

1)采用多层快速多极子算法计算典型目标对应不同微波频段的电磁散射特性，获得不同方位、俯仰和横滚角度的雷达回波数据；

2)提取目标在不同位置和不同频段下的强散射点的空间位置分布，各散射点的距离、角度和反射强度，建立目标回波特性模型库；

3)雷达目标模拟过程中，规划雷达与目标的三维空间态势，通过数据库实时得到目标在不同时刻的强散射点数量、位置和强度，并通过VPX总线实时下载给DRFM模块；

4)DRFM模块根据下传数据，实时计算每个强散射点距离、径向速度，获取每个强散射点的延时、微多普勒频率和发射功率；

5)由分数阶高精度延时电路、数字正交上变频电路、数字正交调制电路模拟各散射点的回波特性；

6)通过数字卷积和数字AGC电路实现各散射点数据的矢量合成和归一化处理，最终形成具有时域延展性和频域扩展性的面目标或体目标信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于多散射点的高逼真体目标模拟方法，其特征在于：通过GTD散射中心模型计算目标电磁散射数据，提取目标的强散射点的信号特征，包括散射点数量、各散射点的位置和散射强度，形成目标回波特性模型库。

3.根据权利要求2所述的一种基于多散射点的高逼真体目标模拟方法，其特征在于：根据场景规划软件得到目标相对于雷达的运动轨迹，查表得到运动轨迹上不同位置点的目标散射点数据，将运动轨迹上不同位置点的目标散射点数据转换为距离延迟量、归一化功率值、微多普勒频率信息，传送给DRFM模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于多散射点的高逼真体目标模拟方法，其特征在于：采用分数阶可编程数字延时和基于数字滤波的高精度数字延时技术，实现对目标各强散射点数据可编程延时，延时步长和延时精度均小于1ns，用于精确模拟各强散射点的空间位置。

5.根据权利要求1所述的一种基于多散射点的高逼真体目标模拟方法，其特征在于：根据得到的目标各强散射点信号强度，对目标回波数据进行希尔伯特变换和数字正交调制，用于精确模拟各强散射点回波信号的强度。

6.根据权利要求1所述的一种基于多散射点的高逼真体目标模拟方法，其特征在于：根据获得的目标各强散射点空间位置，以及目标相对于雷达的运动轨迹，实时计算各强散射点相对于雷达的径向速度和微多普勒频率，并由DDS模块产生两路正交微多普勒信号数据，与相应散射点回波数据进行数字变频，将微多普勒频率叠加到回波信号中，用于精确模拟各强散射点回波信号的速度特性。

7.根据权利要求1所述的一种基于多散射点的高逼真体目标模拟方法，其特征在于：在FPGA模块中，利用多相并行处理和正交复卷积技术，将各强散射点回波数据进行矢量叠加，并通过数字AGC技术归一化回波数据，用于逼真地模拟具有多径和微多普勒特性的面目标和体目标。

8.根据权利要求1所述的一种基于多散射点的高逼真体目标模拟方法，其特征在于：采用多层快速多极子算法对被研究目标进行逐层分组，包括信号聚合、插值、转移、反插值、配置过程。

9.根据权利要求2所述的一种基于多散射点的高逼真体目标模拟方法，其特征在于：散射中心包括镜面散射中心、边缘散射中心、多次反射型散射中心、尖顶型散射中心、行波和爬行波产生的散射中心。

10.根据权利要求1所述的一种基于多散射点的高逼真体目标模拟方法，其特征在于：DRFM电路对基带信号进行模数变换、取样、存储波形，先经过时间延时控制电路来精确地控制回波信号到达雷达接收机的延迟时间后，由数模变换输出经过延时的基带信号，延时后的雷达基带信号经由高速DDS生成的精确频率数据进行数字正交混频，模拟目标产生目标整体多普勒频移和各散射点微多普勒特性；IQ调制器完成各回波信号进行幅度调制，模拟目标各强散射的幅度起伏特性，最后，各强散射点回波信号进行矢量叠加，形成最终的目标回波信号。