[发明专利]一种步进频雷达目标回波模拟方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达目标回波模拟方法技术领域，特别涉及一种步进频雷达目标回波模拟方法。

背景技术

步进频信号作为一种合成高分辨的信号形式，具有瞬时带宽低、合成带宽高的特点，可以在获得距离高分辨率的同时降低对数字信号处理机瞬时带宽的要求，易于实现，近年来得到了广泛的应用。为了有效的对步进频雷达进行检测和试验，在设备做外场试验前充分的进行试验，检验设备各部分的功能，目标回波的模拟是非常有意义的。

在现有技术中，对于传统雷达目标回波的模拟，对雷达发射的每个脉冲分别进行目标距离、速度及目标特征的调制从而得到目标回波；针对步进频雷达回波的模拟，只是在传统雷达目标回波模拟的基础上，考虑了一帧里多个脉冲的相位关系。对于步进频雷达发射的每个脉冲分别进行目标距离、速度及目标特征的调制从而得到目标回波，而一帧信号里的每个脉冲都需要知道其中心频率及每个脉冲的起始时刻，其获取的途径往往有：(1)被试雷达提供；(2)采用数字检波和数字测频的方法；对于(1)，如果被试雷达的步进规律是线性的，该方法有一定的适用性，如果被试雷达的步进规律是非线性的，则该方法不可用，对于(2)，在数字域进行检波和测频，对于信噪比的要求较高，信噪比低时，检波会出现毛刺，测频精度会很差。

上述方法未考虑到步进频雷达信号的特殊性，即采用多个脉冲合成宽 带信号来实现高分辨，而是仅仅针对每个脉冲进行处理，因此，在实际使用中，要么需要事先知道被试雷达的相关参数，要么需要在信噪比很高的前提下使用。

发明内容

发明目的：本发明针对在很多军事用途中，被试雷达的参数是保密的情况，提出了一种步进频雷达目标的模拟方法，无需事先知道被试步进频雷达的步进规律，无需数字检波和测频，以解决现有技术中需要雷达先验信息及要求较高信噪比的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种步进频雷达目标的模拟方法，包括如下步骤：

步骤一，接收步进频雷达发射信号s_tr(t)；

步骤二，获取一帧内雷达模拟目标的一维距离像特性h，并根据帧同步信号对h进行更新；

步骤三，对于一帧内的每个脉冲采用目标一维距离像特性h进行调制，进行卷积计算；

步骤四，计算雷达模拟目标输出信号s_r(t)；

雷达模拟目标输出信号s_r(t)为步进频雷达发射信号的回波。

进一步，所述步骤一输入的步进频雷达发射信号s_tr(t)的表达式如公式(1)所示：

其中，表示步进频信号的矩形子脉冲包络；T_r为步进频信号的脉冲重复周期；τ为发射信号子脉冲宽度；t为时间；一帧包含N个脉冲，第n个脉冲的载频为f_n＝f₀+nVf，n＝0,1,…,N-1；e是自然常数2.718282；

进一步，所述步骤一输入的雷达模拟目标的一维距离像特性h的表达式如公式(2)所示：

其中，M为雷达模拟目标的一维距离像上散射点的数量；表示该一维距离像第i个散射点的散射特性i＝1,2,…M，A_i表示幅度，表示相位；

所述步骤二获取的雷达模拟目标的一维距离像特性h，是根据帧同步信号来进行更新的。

进一步，所述步骤三的卷积计算的表达式如公式(3)所示：

其中，采用一维距离像特性h进行调制；s_r-n(t)为调制后第n个脉冲的回波；*表示卷积运算。

进一步，所述步骤四的模拟目标输出信号s_r(t)的表达式如公式(4)所示：

其中，s_r(t)为本方法模拟的步进频雷达一帧内N个脉冲的目标回波信 号。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

针对在很多军事用途中，被试雷达的参数是保密的情况，采用按帧进行目标模拟的方法，不需要事先知道被试雷达的相关参数；

采用按帧进行目标模拟的方法，不需要进行测频、检波处理，因此不需要高信噪比，适用范围广；