[发明专利]一种适用于一维相控阵雷达的新型和差比值测角方法

说明书

本发明公开了一种适用于一维相控阵雷达的新型和差比值测角方法。首先，根据波束覆盖范围和波束的宽度计算波束间隔的总数M。然后，采用M+1个波束依次3dB交叠进行覆盖，对于其中的一个波束间隔，采用两个指向不同的且3dB交叠的波束进行合成，生成该波束间隔的和差通道。本发明通过改变雷达信号的发射方式及覆盖方式，不仅不需要和差器等硬件模块，而且只需要1路接收链路。此外，通过合理的脉冲分配，在同样波束覆盖范围的情况下，相较于传统方案，本方案可提升数据率。

技术领域

本发明涉及相控阵雷达技术领域，具体涉及一种适用于一维相控阵雷达的新型和差比值测角方法。

背景技术

现代的一维相控阵雷达广泛采用和差比值的方式测量目标的角度，其原理是依靠多波束馈源，形成和波束与差波束，通过对和波束与差波束的接受通道的复数信号进行比较，得到和差比值。然后根据和差比值及和差鉴角曲线，可以得到目标相对于波束中心的偏移角。最终目标的角度＝波束中心+偏移角。

传统一维相控阵的和差测角一般需要通过和差器等硬件模块实现和通道与差通道两个通道，且一般和通道与差通道需要两个独立的接收链路。传统方案不仅对于每个接收链路的幅相一致性等指标有很高的要求，而且接收链路增多了，硬件成本也会相应增加。此外，在波束宽度一定且每个波束处理时间一定的情况下，为了达到更大的波束覆盖范围，一般需要更多的波束。因此，更大的覆盖范围也意味着数据率的降低。这些也是传统的和差比值测角法的缺陷。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种适用于一维相控阵雷达的新型和差比值测角方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种适用于一维相控阵雷达的新型和差比值测角方法，其特征在于，包括：

根据波束覆盖范围和波束的3dB宽度θ_3dB计算波束间隔的总数M，其中，M＝波束覆盖范围/θ_3dB；

对所述波束覆盖范围中的第i个波束间隔按以下方式发射探测信号：控制第个脉冲的波束中心指向θ_c1＝θ₀+i·θ_3dB，然后再控制第个脉冲的中心指向θ_c2＝θ₀+(i+1)·θ_3dB，N为每个波束间隔的相参累积的脉冲数，θ₀为波束覆盖范围的起始角，i为波束覆盖范围中的波束间隔的序号，i∈{0，1，…，M-1}；

接收返回的信号，并根据第个脉冲的相参累计结果S₁和第个脉冲的相参累计结果s₂计算和通道幅相信息S_∑及差通道幅相信息S_Δ，其中，S_∑为S₁+S₂，S_Δ为S₁-S₂；

在目标检测时，首先进行和通道恒虚警率检测，获取目标的距离单元下标N_R、速度单元下标N_v以及和通道的幅相信息然后取差通道对应所述距离单元下标N_R和速度单元下标N_v的幅相信息作为差通道幅相信息其中，A_∑、A_Δ分别表示和通道、差通道信号的幅度，分别表示和通道、差通道信号的相位，e为自然常数，j为虚数单位；

计算差和比值为：

根据差和比值鉴角曲线得到目标相对于波束中心的偏移角对于第i个波束间隔，最终的目标角度为：

其中，θ_c为第i个波束间隔的覆盖范围的中心角，θ_c＝θ₀+(i+0.5)·θ_3dB。