[发明专利]超并行自主产生式的相控阵雷达实时多目标回波模拟方法

权利要求书

1.一种超并行自主产生式的相控阵雷达实时多目标回波模拟方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤一：建立复杂运动目标的运动模型，用于在GPU中计算目标在不同时刻下的目标信息，所述目标信息包括距离、方位、径向速度信息；

步骤二：根据系统参数，产生目标基带回波和噪声，根据目标参数，利用步骤一中的目标运动模型计算所有目标的目标信息；

步骤三：针对某一目标，将该目标的距离信息和速度信息添加到目标基带回波信号中，构建出该目标的单通道数据；

步骤四：将该目标的方位信息添加到单通道数据里，构成该目标的多通道回波数据，并与噪声相加，构成该目标的相控阵雷达回波数据；

步骤五：重复步骤三至四，遍历所有目标，将不同目标的回波数据线性累加，构成最终多目标相控阵雷达回波数据。

2.根据权利要求1所述的超并行自主产生式的相控阵雷达实时多目标回波模拟方法，其特征在于所述步骤一中，建立复杂运动目标的运动模型的方法如下：

设目标瞬时速度为v；目标至接收阵列的初始距离为r₀；目标相对于接收阵列法线方向的初始方位角为θ₀，假定目标只出现在接收阵列的一侧，以接收阵列法线方向为基准，沿顺时针方向θ₀取值为[0，π/2]，沿逆时针方向θ₀取值为[-π/2，0]；目标运动的航向为以接收阵列法线方向为基准，沿顺时针方向取值为[0，2π]；当目标运动时间dt后，目标距离接收阵列的距离为R_r，径向速度为v_r，对应的多普勒频率为f_d＝-2v_r/λ，λ为波长，方位角为θ_r；

目标在运动时间Δt后，运动距离为ΔR＝|v|×Δt，R_r、ΔR和r₀构成一个三角形，由此建立相应的方程组，联立求解目标参数：

3.根据权利要求1所述的超并行自主产生式的相控阵雷达实时多目标回波模拟方法，其特征在于所述步骤二的具体步骤如下：

根据系统参数，产生目标基带回波和噪声，根据目标参数，利用步骤一中的目标运动模型计算所有目标的目标信息；

根据系统参数，利用GPU并行产生回波的基带信号s(t)和噪声，信号形式和噪声可自定义；

根据目标参数，将目标m的v、r₀、θ₀、代入步骤一中的目标运动模型，计算目标m在不同时刻t的R_rm(t)、θ_rm(t)和f_dm(t)，其中R_rm(t)为目标m在时刻t相距雷达接收阵列的距离，θ_rm(t)为目标m在时刻t相对于接收阵列法线方向的初始方位角，f_dm(t)为目标m在时刻t的多普勒频率。

4.根据权利要求1所述的超并行自主产生式的相控阵雷达实时多目标回波模拟方法，其特征在于所述步骤三的具体步骤如下：

调用GPU内核函数，将目标m距离信息R_rm(t)和速度信息f_dm(t)添加到目标回波信号s(t)里，构建一个目标的单通道数据：

其中，s_am(t)为目标m的单通道数据，为基带信号s(t)经过时延之后的结果，R_rm(t)为目标m相距雷达接收阵列的距离，f_dm(t)为目标m的多普勒频率，c为光速。