[发明专利]异地连续定标RCS测量中改进背景相减技术的信号处理方法

摘要

本发明提供一种异地连续定标RCS测量中改进背景相减技术的信号处理方法，该方法的步骤如下：步骤1：t1时刻，测量包含定标支架的测试场背景回波SBC(f,t1)；步骤2：t2时刻，安装定标体，并测量定标体回波SC(f,t2)；步骤3：t3时刻，测量包含目标支架的测试场背景回波SBT(f,t3)；步骤4：t4时刻，安装目标，并测量目标回波ST(f,t4)；步骤5：提取时变传递函数参数、幅度相位校正、背景相量相减和目标RCS定标处理。有别于传统RCS测量与定标处理模型，本发明提出的新模型为RCS测量与定标处理提供了新的理论依据，具有以下优点：引入目标宽带复散射函数的概念，用于指导确定测试与处理的流程、形成背景杂波提取和精确背景相减处理方法和算法，也用于分析影响外场测量不确定度的主要因素，具有普适性。

主权项

1.一种异地连续定标RCS测量中改进背景相减技术的信号处理方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤-1：t₁时刻，测量包含定标支架的测试场背景回波S_BC(f,t₁)；步骤-2：t₂时刻，安装定标体，并测量定标体回波S_C(f,t₂)；步骤-3：t₃时刻，测量包含目标支架的测试场背景回波S_BT(f,t₃)；步骤-4：t₄时刻，安装目标，并测量目标回波S_T(f,t₄)；步骤-5：利用定标体测量数据提取时变传递函数的3个幅度相位补偿参数、进行测量数据的幅度与相位校正、背景相量相减和目标RCS定标处理，具体处理方式如下：首先定义宽带复散射函数为：σ(f)=limR→∞4πR·Es(f)Ei(f)---(11)]]>式中，E_i(f)和E_s(f)分别表示目标处雷达入射场和雷达天线处目标散射场；它同RCS之间的关系为σ(f)=|σ(f)|2;]]>假定RCS测量满足高信噪比测量条件，即噪声的影响可忽略，若引入测量系统-测试场的时变传递函数对雷达接收回波的影响，则对于宽带扫频幅相测量，测目标和定标体时各自的雷达回波信号可分别表示为：S_T(f,t)=H_T(f,t)·[T(f)+B_T(f,t)]    （12）和S_C(f,t)=H_C(f,t)·[C(f)+B_C(f,t)]    （13）式中，H_T(f,t)和H_C(f,t)分别表示测目标和测定标体时测量系统-测试场的传递函数，是随时间慢变化的，反映了测量雷达系统漂移和测试场类型及其电参数特性随时间的变化特性；S_T(f,t)和S_C(f,t)分别表示雷达接收到的目标回波和定标体回波，两者均受到测量雷达-测试场时变传递函数的影响；T(f)和C(f)分别表示目标和定标体在给定姿态下的真实散射场，在给定姿态和雷达参数条件下不随时间而变化；B_T(f,t)和B_C(f,t)分别表示测目标和测定标体时的固有背景散射，两者均随时间t变化，表示由于目标/定标体同支架之间的耦合散射或背景状态的改变，造成放置目标/支架和空支架测量时，固有背景散射的变化，注意到上述散射信号均表示为复数相量；这样，在外场异地定标RCS测量中，背景相减和RCS定标处理的过程数学上可表示为：σT(f)=ST(f,t4)-SBT(f,t3)SC(f,t2)-SBC(f,t1)·σC(f)---(14)]]>式中t₁、t₂、t₃、t₄分别表示测量定标背景、测定标体、测目标背景、测目标的时间段，S_BT(f,t)和S_BC(f,t)分别表示安放目标支架时测得的背景回波和安放定标体支架时测得的背景回波，两者可表示为：S_BT(f,t)=H_T(f,t)·B_T(f,t)    （15）S_BC(f,t)=H_C(f,t)·B_C(f,t)    （16）这样，由式（12）～（16），有：σT(f)=HT(f,t4)HC(f,t2)·T(f)+ΔT(f,Δt34)C(f)+ΔC(f,Δt12)·σC(f)---(17)]]>式中，Δ_C(f,Δt₁₂)和Δ_T(f,Δt₃₄)为经背景抵消处理后的剩余背景误差，ΔC(f,Δt12)=BC(f,t2)-HC(f,t2)HC(f,t1)·BC(f,t1)---(18)]]>ΔT(f,Δt34)=BT(f,t4)-HT(f,t3)HT(f,t4)·BT(f,t3)---(19)]]>式（17）～（19）构成了异地定标RCS测量中测试与定标处理的基本数学模型。