[发明专利]微波暗室中脉冲体制雷达目标探测模拟方法

摘要

本发明一种微波暗室中脉冲体制雷达目标探测模拟方法：第一步，利用间歇收发方式，获取目标回波信号：第二步，目标回波恢复：第三步，脉冲压缩获取目标信息；第四步，目标回波能量补偿信息重构。本发明的有益效果包括：第一，解决了微波暗室中雷达收发分时模式的收发信号耦合问题与收发同时模式中收发信号的遮挡问题。第二，解决了目标回波时域波形的恢复问题。第三，目标信息获取较为精确。第四，目标回波能量补偿与信息重构结果精确。

主权项

1.一种微波暗室中脉冲体制雷达目标探测模拟方法，其特征在于：该方法步骤如下：第一步，利用间歇收发方式，获取目标回波信号脉冲信号的收发过程等价于用间歇控制信号p(t)与发射脉冲信号s₀(t)相乘，即有s₁(t)＝s₀(t)·p(t)，而回波的目标调制过程相当于将发射信号与目标响应进行卷积；设雷达目标时域冲激响应函数为h(t)，则间歇收发后目标回波信号可等价表示为s₂(t)＝h(t)*(s₀(t)·p(t))，*表示卷积；第二步，目标回波恢复根据发射信号带宽等参数，设计低通滤波器，对目标回波信号s₂(t)进行低通滤波，获取间歇收发之后的目标回波；第三步，脉冲压缩获取目标信息脉冲压缩，获取间歇收发后目标信息s_h(t)，然后根据间歇收发参数决定是否采用开窗的方法提取目标信息；第四步，目标回波能量补偿信息重构根据间歇收发参数，得到脉冲压缩后信号的能量补偿值，通过能量补偿，重构目标探测信息；其中，第一步所述间歇收发方式下，收发交替工作过程可以抽象为一间歇控制信号p(t)对雷达脉冲信号进行控制，p(t)可表示为其中τ为发射通道工作时段，T_s为间歇收发周期，δ(·)为单位冲击函数，n表示第n个冲击脉冲函数；根据傅氏变换性质，p(t)的频域形式为其中，f_s＝1/T_s，sinc(x)＝sin(πx)/(πx)；可以发现，间歇收发控制信号的频谱为p(t)各时域谐波的组合，且主峰处幅值由收发参数τf_s决定，并决定目标信息重构的能量补偿值；通过精确的时延和波形控制可以保证实际发射信号的相位连续性和幅度一致性，从而确保收发过程等效为间歇控制信号p(t)与雷达发射脉冲信号s₀(t)的乘积；目标散射过程可等效为一线性系统与激励信号相卷积；设目标与雷达相对距离为R，散射强度为σ₀，径向运动速度为v，目标在雷达视线方向投影长度为L；雷达目标时域冲激响应函数为h(t)＝σ₀δ(t‑Δt)；假设雷达发射脉冲信号为一线性调频脉冲信号；从而，间歇收发条件下，目标回波信号去载频后可表示为：其中，A为回波幅度，可由回波功率得到，P_t为发射功率，G为天线收发增益，λ为波长，Δt＝2(R‑vt)/C，C为电磁波传播速度；rect(·)为矩形窗函数，u(t)＝exp(jπγt²)为复包络信号，为单位虚数，f₀为中心频率，γ为线性调频率；可以发现，目标回波信号由一系列子脉冲信号构成，各段子脉冲宽度与发射通道工作时段τ相等，子脉冲带宽B_Δ＝γτ。