[发明专利]基于频率实时测量的雷达回波多普勒频率相参模拟方法

说明书

本发明提供一种基于频率实时测量的雷达回波多普勒频率相参模拟方法，具体过程为：步骤一：模拟器对雷达的发射信号脉冲进行包络提取；在N₂个雷达发射脉冲周期内，模拟器利用本地时钟进行时钟计数N₃；步骤二，计算修正后的多普勒频率模拟量f′_d，其中，f_d拟模拟的目标所对应的多普勒频率，α为雷达与模拟器的工作时钟标称频率值之比，为频率修正系数；步骤三，利用所述多普勒频率模拟量f′_d，实现对雷达回波多普勒频率相参模拟。该方法能够快速实现了对雷达回波多普勒频率的相参模拟。

技术领域

本发明涉及一种雷达回波相参模拟方法，具体涉及一种基于频率实时测量的雷达回波多普勒频率相参模拟方法，属于雷达回波模拟技术领域。

背景技术

雷达回波模拟是系统模拟技术与雷达技术相结合的产物，雷达回波模拟的对象是雷达的目标和环境，模拟的结果是复现蕴含雷达目标及目标环境信息的雷达回波信号。雷达回波多普勒频率直接反映雷达与目标之间的相对运动速度信息，然而，当雷达回波模拟器(后文简称模拟器)与雷达系统基准时钟不同源时，利用模拟器本地时钟直接模拟产生的多普勒频率与实际雷达回波多普勒频率不可避免地存在频率偏差，该频率偏差被称为伪多普勒。为了消除伪多普勒的影响，提高雷达回波多普勒频率模拟的精度，目前工程上常使用两种方法：一种是利用外部参考频率输入的方式，另一种则是利用模拟器本地锁相环来跟踪雷达发射载波频率。

2004年由孙玉柱等人在《飞行器测控学报》期刊第23卷第2期第41页至43页发表的“基于DDS技术的雷达多普勒频率模拟器”一文中，以及2005年由赵将等人在《电子技术应用》期刊第9期第20页至22页发表的“基于DSP、DDS和ARM的雷达中频信号模拟器设计与实现”一文中，均提出了使用外部参考频率输入将雷达和模拟器共用一个时钟基准源，从而保证两者的发射载波与工作时钟均相参的雷达回波模拟方法，这种工作方式模拟精度高。但多数场景下，雷达通常是一个独立的工作系统，无法进行基准频率输入和基准频率输出，从而无法直接实现雷达和模拟器的基准频率相参。

2013年，由葛尧等人在《无线电工程》期刊第43卷第5期第62页至64页发表的“基于DRFM技术的雷达模拟器研究设计”一文中，提出了一种利用模拟器本地锁相环对雷达发射的简单脉冲信号的锁相与同步，当锁相环锁定后实现了模拟器再生基准源与雷达输入载波的相参，之后利用模拟器再生基准源进行多普勒频率模拟的方法。该方法消除了伪多普勒，但锁相环鉴频范围有限，对雷达产生的大带宽信号，锁相环锁相跟踪困难，难于精确产生与雷达基准频率相参的模拟器再生频率基准，从而导致难于利用锁相再生方式实现雷达回波的多普勒频率相参模拟。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于频率实时测量的雷达回波多普勒频率相参模拟方法，该方法以提取出的雷达发射信号调制脉冲包络作为计量参考，通过一定数量调制脉冲间隔内的模拟器本地时钟计数周值(周期个数)与同时间间隔内雷达时钟计数周值(周期个数)的联合解算，得出雷达参考时钟与模拟器参考时钟间的频率修正系数，将频率修正系数再用于多普勒频率模拟补偿，实现了对雷达回波多普勒频率的相参模拟。

实现本发明的技术方案如下：

一种基于频率实时测量的雷达回波多普勒频率相参模拟方法，如图1所示，具体过程为：

步骤一：模拟器对雷达的发射信号脉冲进行包络提取；在N₂个雷达发射脉冲周期内，模拟器利用本地时钟进行时钟计数N₃；

其中，floor为向下取整函数；N₁为在雷达发射脉冲的重复周期内，雷达基准时钟的计数；f_{clk_sim}表示模拟器上本地时钟的频率；f_{clk_radar}表示雷达基准时钟的频率；

步骤二，计算修正后的多普勒频率模拟量f'_d，