CN101509974A - 基于多入多出阵列技术的三维目标散射系数测量方法 - Google Patents

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CN101509974A CNA2009100587325A CN200910058732A CN101509974A CN 101509974 A CN101509974 A CN 101509974A CN A2009100587325 A CNA2009100587325 A CN A2009100587325A CN 200910058732 A CN200910058732 A CN 200910058732A CN 101509974 A CN101509974 A CN 101509974A
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本发明提出了一种基于多入多出阵列技术的三维目标散射系数测量方法，该方法通过控制多入多出阵列天线在一维平台上精确地运动合成大型二维天线阵列，并结合信号处理中的脉冲压缩技术获得目标散射系数的三维高分辨率分布，从而实现对目标散射系数的三维高分辨率测量。本发明克服了现有的基于计算电磁学的目标散射系数计算方法计算量大、存在近似误差、难以适用与复杂目标及宽带信号的缺点，以及微波暗室目标散射系数测量方法分辨率低，无法对大型目标测量的缺点。本发明可用于目标散射特性研究及隐身材料/飞行器设计等领域。

Description

基于多入多出阵列技术的三维目标散射系数测量方法
技术领域
本发明属于雷达技术领域，它特别涉及了目标散射系数测量技术领域。
背景技术
目标散射系数获取是电磁场研究领域的重要研究方向之一，高分辨率目标散射系数特征提取对隐身材料的研究及隐身飞行器的设计具有重要的指导意义。根据本发明人了解以及已发表的文献，例如：Cagatay Uluisik，Gonca cakir，Mustafacakir，and Levent Sevgil：“Radar Cross Section(RCS)Modeling and Simulation，Part 1：A Tutorial Review of Definitions，Strategies，and Canonical Examples”IEEE Antennas and Propagation Magazine，Vol.50，No.1，February 2008，和SEBASTIAN R1EGGER AND WERNER WIESBECK：“Wide-BandPolarimetry and Complex Radar Cross Section Signatures”，PROCEEDINGS OFTHE IEEE，VOL 77，NO 5，MAY 1989，目前目标散射系数获取的途径主要包括两种：基于计算电磁学的目标散射系数计算方法及利用微波暗室进行的目标散射系数测量方法。但基于计算电磁学的目标散射系数计算方法计算量庞大且存在不可避免的计算误差，难以获得复杂目标(如，舰船等)的散射系数，同时难以分析宽带信号与目标相互作用引起的散射系数变化。微波暗室进行的目标散射系数测量方法分辨率较低，只能获得目标散射截面积，而无法获得目标不同部位散射系数的分布情况；另外，由于需要在暗室进行测量，该方法无法测量大型目标(如，舰船等)的散射系数。
多入多出(MIMO)阵列技术是利用多个雷达雷达发射天线和多个雷达雷达接收天线合成等效线形雷达阵列雷达天线的技术。根据本发明人了解以及已发表的文献，例如，M.Weiβ，Ender，J.H.G.“A 3D imaging radar for small unmannedairplanes-ARTINO”EURAD 2005 Conference Proceedings-2nd European RadarConference，2005，p229-232，目前已经有人将该技术应用在对地观测领域，但没有见到将其应用在目标散射系数测量领域的报道。
发明内容
为了克服基于计算电磁学的目标散射系数计算方法及利用微波暗室进行的目标散射系数测量方法的缺点，本发明提出了一种基于多入多出阵列技术的三维目标散射系数测量方法，该方法通过MIMO技术合成等效线阵雷达雷达天线，然后利用一维运动控制平台控制等效线阵雷达雷达天线运动以合成大型二维雷达雷达天线阵列，并结合信号处理中的脉冲压缩技术获得目标散射系数的三维高分辨率分布，从而实现了对目标散射系数的三维高分辨率测量。
为了方便描述本发明的内容，首先作以下术语定义：
定义1、一维运动控制平台
一维运动控制平台是指能够按预先指令控制固定装置运动的机械系统，主要由：步进电机(或伺服电机)、传动装置(如，丝杠、滚珠丝杠、齿轮、齿条等)、导轨、固定装置和支撑结构等组成。有效行程是确定一维运动控制平台的重要指标。在确定一维运动控制平台有效行程后，根据现有技术即可确定出一维运动控制平台，详见参考文献：陈铁鸣，“机械设计”，3版，哈尔滨工业大学出版社，哈尔滨，2003。
定义2、多入多出阵列雷达天线
多入多出(MIMO)阵列技术是利用多个雷达发射天线和多个雷达接收天线合成等效线形阵列雷达天线的技术，详细内容可参考“Performance of MIMO radarsystems：advantages of angular diversity”，Fishler，E.；Haimovich，A.；Blum，R.；Cimini，R.；Chizhik，D.；Valenzuela，R.；Signals，Systems and Computers，2004。
定义3、发射系统
发射系统是指雷达中用于产生基带信号(一般为线性调频信号)，将其调制到载频上，并按照一定的功率发射向观测区域发射电磁波的系统，主要包括基带信号产生模块、载波调制模块、功率放大模块和雷达发射天线等，如安捷伦信号发生器，N9310A。
其中，基带模块可通过指标：发射信号形式、发射信号带宽、发射信号载频确定；载波调制模块、功率放大模块和雷达发射天线可通过指标发射信号载频确定。详细内容可参考“High resolution radar”Donald R.Wehner，ARTECH HOUSE，INC.1987。
定义4、接收系统
接收系统是指雷达中用于接收场景回波并进行数字化采样和存储的系统，主要包括雷达接收天线、下调制模块、数模转换模块和数据存储模块等。
其中，雷达接收天线、下调制模块可通过指标发射信号载频确定；数模转换模块可通过指标数模转换模块的量化比特数和采样频率确定；数据存储模块可通过指标存储容量和存储速率决定。详细内容可参考“High resolution radar”DonaldR.Wehner，ARTECH HOUSE，INC.1987。
定义5、脉冲压缩信号
脉冲压缩信号是指自相关函数为类冲激函数，能够进行脉冲压缩的信号，如线性调频信号、伪随机信号等，详细内容可参考“雷达手册”，Merrill I.Skonlnik，电子工业出版社2003年，及“随机信号雷达”，刘国岁、顾红、苏卫民，国防工业出版社，2005年。
定义6、接收系统接收波门
接收系统接收波门是指发射系统发射信号时刻与接收系统开始采集数据时刻的时间间隔。
定义7、目标散射系数测量指标
目标散射系数测量指标是指目标散射系数测量工作前测量系统首先明确的指标。三维高分辨目标散射系数测量工作的测量指标主要包括：
测量波段fc：如，X波段、Ka波段等
信号形式：如线性调频信号、脉冲信号、伪随机信号等)、
测量分辨率：包括视线向分辨率ρr、水平向分辨率ρH和垂直向分辨率ρV。
定义8、接收系统的幅频特征和相频特征
接收系统的幅频特征和相频特征是指接收系统传输函数的幅度函数和相位函数，详细内容可参考文献：“信号与系统分析”，张明友、吕幼新，电子科技大学出版社，2000年。
定义9、多路选择开关
多路选择开关是指能够按照指令连接接收(发射)系统和特定接收(发射)雷达天线阵元的装置。
定义10、合成孔径雷达三维后向投影算法
合成孔径雷达后向三维投影算法是指基于匹配滤波原理的用于实现合成孔径雷达三维成像的成像处理方法，详细内容可参考文献：“Surface-Tracing-BasedLASAR3-D Imaging Method via Multiresolution Approximation”Jun，S.；Xiaoling，Z.；Yang，J.；Yinbo，W.；IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing，Volume 46，Issue 11，Part 2，Nov.2008 Page(s)：3719-3730。
定义11、线阵三维成像合成孔径雷达图像空间
线阵三维成像合成孔径雷达图像空间是指合成孔径雷达波束照射到的场景区域。
本发明提供了一种基于多入多出阵列技术的三维目标散射系数测量方法，它包括几个步骤：
步骤1、初始化测量系统参数
测量系统提供如下初始化参数，包括：待测的目标散射系数水平向分辨率指标，记作ρH；测量波段，记作fc；待测的目标散射系数垂直向分辨率指标，记作ρV；待测的目标散射系数信号形式，例如，脉冲信号、线性调频信号等；待测的目标散射系数视线向分辨率指标，记作ρr，发射信号带宽，记作B；数模转换模块的量化比特数，记作α；接收信号的持续时间，记作Ts，G为等效二维面阵阵元总数，J为接收系统接收通道的数目，其中，数模转换模块的量化比特数α、接收信号的持续时间Ts、等效二维面阵阵元总数G，接收系统接收通道的数目J在设计过程中根据现有的方法灵活选择。
步骤2、多入多出阵列雷达天线确定
根据步骤1已知的待测的目标散射系数水平向分辨率指标ρH，采用公式LH＝λR/(2ρH)计算出雷达天线运动轨迹的宽度LH，其中，R为雷达到观测目标的距离，从雷达回波中测得，ρH为水平向分辨率，λ为测量波段对应的波长，利用公式λ＝C/fc计算，其中，C为光速。采用公式M＝2LH/λ计算出等效线阵雷达天线阵元数目M。采用公式
Figure A200910058732D00081
计算出多入多出阵列雷达天线发射阵元的数目MT，其中，
Figure A200910058732D00082
表示取大于·的整数。采用公式
Figure A200910058732D00083
计算出多入多出阵列雷达天线接收阵元的数目MR。将MT个阵列雷达天线发射阵元按照λ/2的间隔均匀布设在多入多出阵列雷达天线支撑结构的两端；将MR个阵列雷达天线接收阵元按照(LH-MTλ/2)/MR的间隔均匀布设在多入多出阵列雷达天线支撑结构的中部，如图1所示。
步骤3、一维运动控制平台确定
根据步骤1已知的待测的目标散射系数垂直向分辨率指标ρV，采用公式LV＝λR/(2ρV)计算出雷达天线运动轨迹的高度LV，其中，ρV为垂直向分辨率。根据雷达天线运动轨迹的高度LV确定有效行程为LV的一维运动控制平台。根据一维运动控制平台的有效行程和已确定的一维运动控制平台的运动速度，测量一维运动控制平台运行完有效行程所需要的时间，记作：TA。
步骤4、发射系统确定
根据步骤1已知的待测的目标散射系数测量波段指标fc，确定与测量波段fc对应的载波调制模块和功率放大模块。根据步骤1已知的待测的目标散射系数测量波段指标fc和步骤2确定的多入多出阵列雷达天线确定雷达发射天线。采用步骤1已知的待测的目标散射系数信号形式。根据步骤1已知的待测的目标散射系数视线向分辨率指标ρr，采用公式B＝C/(2·ρr)计算出发射信号对应的带宽B，其中，B为发射信号带宽，C为光速，ρr为视线方向分辨率。采用公式PRF＝G/TA/J，计算出发射系统的脉冲重复频率PRF，其中，TA为一维运动控制平台运行完有效行程所需要的时间。G为等效二维面阵阵元总数，J为接收系统接收通道的数目，0<J≤MR。根据发射信号形式和发射信号对应的带宽B、发射系统的脉冲重复频率PRF确定基带信号产生模块。
步骤5、接收系统确定
根据步骤1已知的待测的目标散射系数测量波段指标fc，确定雷达下调制模块。根据步骤1已知的待测的目标散射系数测量波段指标fc和步骤2确定的多入多出阵列雷达天线确定雷达接收天线。根据发射信号对应的带宽B，采用公式fs＝1.3B，计算出接收系统的采样频率fs。根据接收系统的采样频率fs，采用公式W＝2·fs·α·Ts·PRF计算出接收系统的存储器的存储速率W，其中，α为数模转换模块的量化比特数，Ts为接收信号的持续时间。采用公式Q＝W·TA计算出接收系统数据存储模块的存储容量Q，其中，TA为一维运动控制平台运行完有效行程所需要的时间。根据接收系统存储器的存储速率W、接收系统存储器的存储容量Q、数模转换模块的量化比特数α及接收信号的持续时间Ts确定接收系统。
步骤6、系统安装与数据采集
将雷达发射天线和雷达接收天线固定在二维运动控制平台的固定装置7上，如图5所示，固定装置7是用来固定雷达发射天线和雷达接收天线的装置，例如，夹子等。发射系统通过多路选择开关与雷达发射天线相连；接收系统通过多路选择开关与雷达接收天线相连。控制一维运动控制平台固定装置沿高度向匀速运动，以实现多入多出阵列雷达天线沿高度向匀速运动，同时随机打开MT个多入多出阵列雷达天线发射阵元中的一路多入多出阵列雷达天线发射阵元，通过多路选择开关向多入多出阵列雷达天线的发射阵元输入电磁波。同时随机打开MR个多入多出阵列雷达天线接收阵元中的J路多入多出阵列雷达天线接收阵元，通过多路选择开关从多入多出阵列雷达天线的J个多入多出阵列雷达天线接收阵元接收电磁波，J为接收系统接收通道的数目，0<J≤MR。
步骤7、数据处理
将接收系统接收到的J路目标回波采用现有的合成孔径雷达三维后向投影算法进行成像处理，得到目标散射系数在三维空间的分布。
经过以上步骤，即可得到测量目标的散射系数。
本发明的创新点在于将多入多出阵列技术、合成孔径雷达技术及脉冲压缩技术相结合，通过多入多出阵列雷达天线运动合成等效二维阵列雷达天线，并结合脉冲压缩技术，实现了对目标散射系数的三维高分辨率测量。
本发明的优点在于实现了对目标散射系数的三维高分辨率测量。克服了基于计算电磁学的目标散射系数计算方法计算量大、存在近似误差、难以适用于复杂目标及宽带信号的缺点，以及微波暗室目标散射系数测量方法分辨率低，无法对大型目标测量的缺点。另外，由于采用了多入多出天线技术，将二维运动控制平台简化为一维运动控制平台，节省了平台运动时间，大大提高了目标散射系数测量效率，同时消除了水平向平台运动误差对测量精度的影响，提高了目标散射系数测量精度。本方面可用于目标散射特性研究及隐身材料/飞行器设计等领域。
附图说明
图1现有多入多出阵列雷达天线结构示意图。
其中，1表示发射阵元，2表示接收阵元，3表示支撑结构。
图2为现有一维平台结构示意图。
其中，4表示支撑结构和导轨，5表示滚珠丝杠，6表示步进电机，7表示固定装置。
图3发射系统框图
图4接收系统框图
图5多入多出阵列雷达天线、一维运动平台、发射系统、接收系统连接示意图。
其中，1表示发射阵元，2表示接收阵元，3表示支撑结构，4表示支撑结构和导轨，5表示滚珠丝杠，6表示步进电机，7表示固定装置，8表示馈线。
发射系统和接收系统固定放置在地面上，多入多出阵列雷达天线固定在一维平台的固定装置上，通过馈线、多路选择开关与发射系统和接收系统相连。
图6现有的合成孔径雷达三维后向投影算法结构图。
其中，通道i表示第i个天线的回波数据，i＝1，...，M。M表示天线通道总数，PRF表示雷达脉冲重复频率，n表示雷达发射脉冲数，R(n，i；Pttvw)表示第i个雷达天线距离散射点Pttvw的距离，(u，v，w)为散射点的坐标。天线相位中心可以由说明书中步骤7中采用的伪随机相位中心轨迹计算。三维图像空间为定义11描述的线阵三维成像合成孔径雷达图像空间。距离压缩、内差/重采样以及相干累加为二维后向投影成像方法的标准方法。
图7本发明方法实施方式结果示意图。
其中，9为9个仿真散射点散射系数在三维空间中的分布图，X轴表示水平面内的一个方向，Y轴表示水平面内与X轴垂直的方向，高度向表示垂直于水平面的方向。
可以看出，本方法可获得三维空间中不同散射点的散射系数分布。
图8本发明方法流程图
具体实施方式
本发明通过仿真试验验证了本发明方法的正确性试验。具体实施步骤如下：
步骤1、初始化测量参数
为了测量目标散射系数，测量系统首先提供如下初始化参数，包括：待测的目标散射系数水平向分辨率指标ρH＝1.5米；测量波段fc＝10G赫兹；待测的目标散射系数垂直向分辨率指标ρV＝1.5米；待测的目标散射系数信号形式，例如，脉冲信号、线性调频信号等；待测的目标散射系数视线向分辨率指标ρr＝1.25米，发射信号带宽B＝80M赫兹；数模转换模块的量化比特数α＝4bit；接收信号的持续时间Ts＝10微秒。
步骤2、多入多出阵列雷达天线确定
根据步骤1已知的待测的目标散射系数水平向分辨率指标，采用公式LH＝0.03×100/(2×1.5)计算出雷达天线运动轨迹的宽度LH＝1。采用公式M＝2×1/0.03计算出等效线阵雷达天线阵元数目M＝67。采用公式
Figure A200910058732D00121
计算出多入多出阵列雷达天线发射阵元的数目MT＝9。采用公式
Figure A200910058732D00122
计算出多入多出阵列雷达天线发射阵元的数目MR＝9。将9个阵列雷达天线发射阵元布按照λ/2的间隔均匀布设在多入多出阵列雷达天线支撑结构的两端，将9个阵列雷达天线接收阵元按照0.0961米的间隔均匀布设在多入多出阵列雷达天线支撑结构的中部。
步骤3、一维运动控制平台确定
根据步骤1已知的待测的目标散射系数垂直向分辨率指标，采用公式LV＝0.03×100/(2×1.5)计算出雷达天线运动轨迹的高度LV＝1。根据雷达天线运动轨迹的高度确定有效行程为1米的一维运动控制平台。测量一维运动控制平台完成雷达天线运动轨迹所需要的时间TA＝10秒。
步骤4、发射系统设计
根据步骤1已知的待测的目标散射系数测量波段指标fc＝10G赫兹，确定与测量波段fc对应的载波调制模块、功率放大模块，如，安捷伦信号发生器，N9310A。根据步骤1已知的待测的目标散射系数测量波段指标fc和步骤2确定的多入多出阵列雷达天线确定雷达发射天线。采用步骤1已知的待测的目标散射系数信号形式。根据步骤1已知的待测的目标散射系数视线向分辨率指标，采用公式B＝C/(2×1.25)计算出发射信号对应的带宽B＝80MHz。采用公式PRF＝10000/10/10计算出发射系统的脉冲重复频率PRF＝100赫兹。根据发射信号和发射信号对应的带宽、发射系统的脉冲重复频率PRF确定基带信号产生模块。
步骤5、接收系统设计
根据步骤1已知的待测的目标散射系数测量波段指标fc＝10G赫兹，确定雷达下调制模块，如安捷伦数字采集模块34904A。根据步骤1已知的待测的目标散射系数测量波段指标fc＝10G赫兹和步骤2确定的多入多出阵列雷达天线确定雷达接收天线。根据射信号对应的带宽，采用公式fs＝1.3B计算出接收系统的采样频率fs＝100MHz。根据接收系统的采样频率fs，采用公式W＝2×100MHz×4×10E-6×100计算出接收系统的存储器的存储速率W＝800Kbit/s。采用公式Q>800000bit/s×10s计算出接收系统数据存储模块的存储容量Q>8Mbit。根据接收系统存储器的存储速率W、接收系统存储器的存储容量Q、数模转换模块的量化比特数α及接收信号的持续时间Ts确定接收系统。
步骤6、系统安装与数据采集
将雷达发射天线和雷达接收天线固定在二维运动控制平台的固定装置7上，如图5所示，固定装置7是用来固定雷达发射天线和雷达接收天线的装置，例如，夹子等。发射系统通过多路选择开关与雷达发射天线相连；接收系统通过多路选择开关与雷达接收天线相连。控制一维运动控制平台固定装置沿高度向匀速运动，以实现多入多出阵列雷达天线沿高度向匀速运动，同时随机打开MT个多入多出阵列雷达天线发射阵元中的一路多入多出阵列雷达天线发射阵元，通过多路选择开关向多入多出阵列雷达天线的发射阵元输入电磁波。同时随机打开MR个多入多出阵列雷达天线接收阵元中的10路多入多出阵列雷达天线接收阵元，通过多路选择开关从多入多出阵列雷达天线的10个多入多出阵列雷达天线接收阵元接收电磁波。
步骤7、数据处理
将接收系统接收到的10路目标回波采用现有的合成孔径雷达三维后向投影算法进行成像处理，得到目标散射系数在三维空间的分布。
从具体实施方式可知，采用本发明方法可方便地得到步骤1已知的待测目标的散射系数在三维空间中的分布。与文献Andrieu，J.，.：“Transient ultra wide bandmeasurement applications：radar cross section，synthetic aperture radar，electromagnetic compatibility”，Electromagnetic Compatibility，2003.EMC′03.2003IEEE International Symposium on Volume 2，11-16May 2003 Page(s)：1309-1312Vol.2所示的传统散射系数测量方法相比，本发明方法可获得目标不同部位的散射系数，而传统方法只能获得目标整体散射系数。另外，本发明可在外场进行目标散射系数测量，不需要微波暗室等设备，测量成本低，特别适用于大型目标不同部位散射系数的测量。

Claims (3)

1、一种基于多入多出阵列技术的三维目标散射系数测量方法，其特征是它包括以下几个步骤：
步骤1、初始化测量系统参数
测量系统提供如下初始化参数，包括：待测的目标散射系数水平向分辨率指标，记作ρH；测量波段，记作fc；待测的目标散射系数垂直向分辨率指标，记作ρV；待测的目标散射系数信号形式：待测的目标散射系数视线向分辨率指标，记作ρr，发射信号带宽，记作B；数模转换模块的量化比特数，记作α；接收信号的持续时间，记作Ts，G为等效二维面阵阵元总数，J为接收系统接收通道的数目；
步骤2、多入多出阵列雷达天线确定
根据步骤1已知的待测的目标散射系数水平向分辨率指标ρH，采用公式LH＝λR/(2ρH)计算出雷达天线运动轨迹的宽度LH，其中，R为雷达到观测目标的距离，从雷达回波中测得，ρH为水平向分辨率，λ为测量波段对应的波长，利用公式λ＝C/fc计算，其中，C为光速；采用公式M＝2LH/λ计算出等效线阵雷达天线阵元数目M；采用公式
Figure A200910058732C00021
计算出多入多出阵列雷达天线发射阵元的数目MT，其中，
Figure A200910058732C00022
表示取大于·的整数；采用公式
Figure A200910058732C00023
计算出多入多出阵列雷达天线接收阵元的数目MR；将MT个阵列雷达天线发射阵元按照λ/2的间隔均匀布设在多入多出阵列雷达天线支撑结构的两端；将MR个阵列雷达天线接收阵元按照(LH-MTλ/2)/MR的间隔均匀布设在多入多出阵列雷达天线支撑结构的中部；
步骤3、一维运动控制平台确定
根据步骤1已知的待测的目标散射系数垂直向分辨率指标ρV，采用公式LV＝λR/(2ρV)计算出雷达天线运动轨迹的高度LV，其中，ρV为垂直向分辨率；根据雷达天线运动轨迹的高度LV确定有效行程为LV的一维运动控制平台；根据一维运动控制平台的有效行程和已确定的一维运动控制平台的运动速度，测量一维运动控制平台运行完有效行程所需要的时间，记作：TA；
步骤4、发射系统确定
根据步骤1已知的待测的目标散射系数测量波段指标fc，确定与测量波段fc对应的载波调制模块和功率放大模块；根据步骤1已知的待测的目标散射系数测量波段指标fc和步骤2确定的多入多出阵列雷达天线确定雷达发射天线；采用步骤1已知的待测的目标散射系数信号形式；根据步骤1已知的待测的目标散射系数视线向分辨率指标ρr，采用公式B＝C/(2·ρr)计算出发射信号对应的带宽B，其中，B为发射信号带宽，C为光速，ρr为视线方向分辨率；采用公式PRF＝G/TA/J，计算出发射系统的脉冲重复频率PRF，其中，TA为一维运动控制平台运行完有效行程所需要的时间；G为等效二维面阵阵元总数，J为接收系统接收通道的数目，0<J≤MR；根据发射信号形式和发射信号对应的带宽B、发射系统的脉冲重复频率PRF确定基带信号产生模块；
步骤5、接收系统确定
根据步骤1已知的待测的目标散射系数测量波段指标fc，确定雷达下调制模块；根据步骤1已知的待测的目标散射系数测量波段指标fc和步骤2确定的多入多出阵列雷达天线确定雷达接收天线；根据发射信号对应的带宽B，采用公式fs＝1.3B，计算出接收系统的采样频率fs；根据接收系统的采样频率fs，采用公式W＝2·fs·α·Ts·PRF计算出接收系统的存储器的存储速率W，其中，α为数模转换模块的量化比特数，Ts为接收信号的持续时间；采用公式Q＝W·TA计算出接收系统数据存储模块的存储容量Q，其中，TA为一维运动控制平台运行完有效行程所需要的时间；根据接收系统存储器的存储速率W、接收系统存储器的存储容量Q、数模转换模块的量化比特数α及接收信号的持续时间Ts确定接收系统；
步骤6、系统安装与数据采集
将雷达发射天线和雷达接收天线固定在二维运动控制平台的固定装置(7)上.固定装置(7)是用来固定雷达发射天线和雷达接收天线的装置；发射系统通过多路选择开关与雷达发射天线相连；接收系统通过多路选择开关与雷达接收天线相连；控制一维运动控制平台固定装置沿高度向匀速运动，以实现多入多出阵列雷达天线沿高度向匀速运动，同时随机打开MT个多入多出阵列雷达天线发射阵元中的一路多入多出阵列雷达天线发射阵元，通过多路选择开关向多入多出阵列雷达天线的发射阵元输入电磁波；同时随机打开MR个多入多出阵列雷达天线接收阵元中的J路多入多出阵列雷达天线接收阵元，通过多路选择开关从多入多出阵列雷达天线的J个多入多出阵列雷达天线接收阵元接收电磁波；
步骤7、数据处理
将接收系统接收到的J路目标回波采用现有的合成孔径雷达三维后向投影算法进行成像处理，得到目标散射系数在三维空间的分布。
2、根据权利要求1所述的一种基于多入多出阵列技术的三维目标散射系数测量方法，其特征是所述的待测的目标散射系数信号形式是脉冲信号或线性调频信号。
3、根据权利要求1所述的一种基于多入多出阵列技术的三维目标散射系数测量方法，其特征是所述的固定装置(7)是夹子。
CN2009100587325A 2009-03-30 2009-03-30 基于多入多出阵列技术的三维目标散射系数测量方法 Active CN101509974B (zh)

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