CN106707254B - 一种雷达回波信号的模拟方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种雷达回波信号的模拟方法及装置，通过将雷达基带信号按照每一个目标散射点的延迟信息进行延迟调制，可以从距离向维度上提高雷达回波信号模拟器所模拟出的雷达回波信号的真实性，将延迟调制后所获得的每一个目标散射点的延迟信号再分别与各自对应的目标散射点的天线幅度、目标散射点的相位进行复乘运算，可以从方向位维度上提高雷达回波信号模拟器所模拟出的雷达回波信号的真实性，从而在满足合成孔径雷达两维高分辨的需求下，有效提高模拟所得的雷达回波信号的真实性，以获得反映合成孔径雷达性能指标高低的精确评估结果。

Description

一种雷达回波信号的模拟方法及装置

技术领域

本发明涉及雷达信号处理技术领域，更具体的说，是涉及一种雷达回波信号的模拟方法及装置。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一种高分辨率微波成像雷达，具备先进性能如高分辨能力、远距离全天候成像能力等，在民用和军用领域发挥着重要的作用。为了评估合成孔径雷达的各项性能指标，需要产生大量的雷达回波信号，若这些回波信号通过真实实验获得，其成本和测试时间将会大大增加，因此，采用雷达回波信号的模拟方法来获取相关的雷达回波信号。

目前，常用的雷达回波信号的模拟方法主要是利用雷达回波信号模拟器根据当前雷达位置信息和每一个目标散射点的位置信息，对发射的雷达基带信号进行不同延时处理，以达到真实模拟每一个目标散射点的目的，进而模拟获得雷达波速照射范围内所有目标散射点的回波信号。然而现有的模拟方法所模拟出的雷达回波信号由于只从距离向维度上反映出合成孔径雷达的分辨率的高低，导致模拟出的雷达回波信号的真实性降低，进而导致评估结果不精准。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种雷达回波信号的模拟方法及装置，有效提高模拟所得的雷达回波信号的真实性，以获得精确评估结果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种雷达回波信号的模拟方法，包括：

接收雷达基带信号；

将所述雷达基带信号分别按照每一个目标散射点的延迟信息进行延迟调制，获得每一个所述目标散射点的延迟信号，其中，每一个所述目标散射点的延迟信息预先计算，所述目标散射点为雷达波速照射范围内的散射点；

将每一个所述目标散射点的延迟信号与对应的所述目标散射点的天线幅度、所述目标散射点的相位进行复乘运算，获得每一个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号，其中，每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的相位预先计算；

将全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出。

优选地，所述每一个所述目标散射点的延迟信息预先计算的过程包括：

接收雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息；

利用所述雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息，计算每一个所述目标散射点的径向距离，所述径向距离为所述目标散射点与雷达之间的距离值；

利用每一个所述目标散射点的径向距离，计算每一个所述目标散射点的延迟信息。

优选地，所述每一个所述目标散射点的天线幅度预先计算的过程包括：

接收雷达天线角度信息；

利用所述雷达天线角度信息、所述雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息，计算每一个所述目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子；

将每一个所述目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子相乘，获得每一个所述目标散射点的天线幅度。

优选地，所述每一个所述目标散射点的相位预先计算的过程包括：

接收雷达信号载频；

利用所述雷达信号载频，计算出雷达发射波长；

利用所述雷达发射波长和每一个所述目标散射点的径向距离，计算每一个所述目标散射点的初始相位；

利用每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的初始相位，计算每一个所述目标散射点的相位。

优选地，在所述将每一个所述目标散射点的延迟信号与对应的所述目标散射点的天线幅度、所述目标散射点的相位进行复乘运算，获得每一个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号之后，还包括：

判断全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中是否存在至少一个待处理信号组，每一个所述待处理信号组由具有相同所述延迟信息的至少两个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号组成；

若全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中不存在所述待处理信号组，执行所述将全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出；

若全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中存在所述待处理信号组，将每一个所述待处理信号组所含的全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号进行相加，获得与每一个所述待处理信号组各自对应的第二幅度相位调制信号；

将全部所述第二幅度相位调制信号和第三幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出，其中，每一个所述第三幅度相位调制信号为任一所述第一幅度相位调制信号，且每两个所述第三幅度相位调制信号对应的两个所述目标散射点具有不同所述延迟信息。

一种雷达回波信号的模拟装置，包括：

第一接收模块，用于接收雷达基带信号；

延迟调制模块，用于将所述雷达基带信号分别按照每一个目标散射点的延迟信息进行延迟调制，获得每一个所述目标散射点的延迟信号，其中，每一个所述目标散射点的延迟信息预先计算，所述目标散射点为雷达波速照射范围内的散射点；

幅度相位调制模块，用于将每一个所述目标散射点的延迟信号与对应的所述目标散射点的天线幅度、所述目标散射点的相位进行复乘运算，获得每一个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号，其中，每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的相位预先计算；

第一输出模块，用于将全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出。

优选地，所述装置还包括：

第二接收模块，用于接收雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息；

径向距离计算模块，用于利用所述雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息，计算每一个所述目标散射点的径向距离，所述径向距离为所述目标散射点与雷达之间的距离值；

延迟信息计算模块，用于利用每一个所述目标散射点的径向距离，计算每一个所述目标散射点的延迟信息。

优选地，所述装置还包括：

第三接收模块，用于接收雷达天线角度信息；

天线加权因子计算模块，用于利用所述雷达天线角度信息、所述雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息，计算每一个所述目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子；

天线幅度计算模块，用于将每一个所述目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子相乘，获得每一个所述目标散射点的天线幅度。

优选地，所述装置还包括：

第四接收模块，用于接收雷达信号载频；

雷达发射波长计算模块，用于利用所述雷达信号载频，计算出雷达发射波长；

第一相位计算模块，用于利用所述雷达发射波长和每一个所述目标散射点的径向距离，计算每一个所述目标散射点的初始相位；

第二相位计算模块，用于利用每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的初始相位，计算每一个所述目标散射点的相位。

优选地，所述装置还包括：

判断模块，用于在所述幅度相位调制模块将每一个所述目标散射点的延迟信号与对应的所述目标散射点的天线幅度、所述目标散射点的相位进行复乘运算，获得每一个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号之后，判断全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中是否存在至少一个待处理信号组，每一个所述待处理信号组由具有相同所述延迟信息的至少两个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号组成；

所述第一输出模块，还用于若全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中不存在所述待处理信号组，将全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出；

相加模块，用于若全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中存在所述待处理信号组，将每一个所述待处理信号组所含的全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号进行相加，获得与每一个所述待处理信号组各自对应的第二幅度相位调制信号；

第二输出模块，用于将全部所述第二幅度相位调制信号和第三幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出，其中，每一个所述第三幅度相位调制信号为任一所述第一幅度相位调制信号，且每两个所述第三幅度相位调制信号对应的两个所述目标散射点具有不同所述延迟信息。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种雷达回波信号的模拟方法及装置，通过将雷达基带信号按照每一个目标散射点的延迟信息进行延迟调制，可以从距离向维度上提高雷达回波信号模拟器所模拟出的雷达回波信号的真实性，将延迟调制后所获得的每一个目标散射点的延迟信号再分别与各自对应的目标散射点的天线幅度、目标散射点的相位进行复乘运算，可以从方向位维度上提高雷达回波信号模拟器所模拟出的雷达回波信号的真实性，从而在满足合成孔径雷达两维高分辨的需求下，有效提高模拟所得的雷达回波信号的真实性，以获得反映合成孔径雷达性能指标高低的精确评估结果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种雷达回波信号的模拟方法的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种目标散射点的延迟信息的计算方法的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的一种目标散射点的天线幅度的计算方法的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的一种目标散射点的相位的计算方法的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的另一种雷达回波信号的模拟方法的方法流程图；

图6为本发明实施例提供的一种雷达回波信号的模拟装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种雷达回波信号的模拟装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种雷达回波信号的模拟装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种雷达回波信号的模拟方法，应用于雷达回波信号模拟器，请参见附图1，所述方法具体包括以下步骤：

S101：接收雷达基带信号；

具体的，合成孔径雷达通过发射雷达基带信号到雷达回波信号模拟器，以便雷达回波信号模拟器利用接收到的雷达基带信号模拟出处于同一合成孔径雷达的雷达波速照射范围内的全部散射点所产生的雷达回波信号。

S102：将所述雷达基带信号分别按照每一个目标散射点的延迟信息进行延迟调制，获得每一个所述目标散射点的延迟信号，其中，每一个所述目标散射点的延迟信息预先计算，所述目标散射点为雷达波速照射范围内的散射点；

具体的，在真实环境中，由于每一个目标散射点与合成孔径雷达之间的距离差值不完全相同，故为了提高模拟出来的每一个目标散射点的雷达回波信号的真实性，雷达回波信号模拟器需要预先计算出每一个目标散射点的延迟信息，并利用这些延迟信息将接收到的雷达基带信息分别进行延迟调制，进而产生每一个目标散射点的延迟信号，以达到真实精准地模拟出每一目标散射点在实际测试环境中接收到雷达基带信号的时刻点的目的。

举例说明，位于雷达波速照射范围内的散射点有3个，分别为目标散射点1、目标散射点2和目标散射点3，其中，真实环境中目标散射点1距离合成孔径雷达2米，目标散射点2距离合成孔径雷达2.5米，目标散射点3距离合成孔径雷达5米，则对应设置雷达回波信号模拟器中接收到的雷达基带信号分别按照目标散射点1的延迟信息延迟2秒，以获得目标散射点1的延迟信号，按照目标散射点2的延迟信息延迟2.5秒，以获得目标散射点2的延迟信号，按照目标散射点3的延迟信息延迟5秒，以获得目标散射点3的延迟信号，进而使雷达回波信号模拟器生成每一个目标散射点的延迟信息的过程完全符合真实测试情况进行模拟。

位于雷达波速照射范围内的散射点的个数本发明并不限定，可以是一个或多个散射点。

S103：将每一个所述目标散射点的延迟信号与对应的所述目标散射点的天线幅度、所述目标散射点的相位进行复乘运算，获得每一个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号，其中，每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的相位预先计算；

具体的，在完成了对每一个目标散射点的延迟调制后，需要再次对每一个目标散射点进行幅度相位调制，以实现从方向位维度上提高雷达回波信号模拟器所模拟出的雷达回波信号的真实性，具体的调制过程包括：将每一个目标散射点的延迟信号依次与预先计算获得的该目标散射点的天线幅度、该目标散射点的相位进行复乘运算，从而获得每一个目标散射点的第一幅度相位调制信号。

举例说明，位于雷达波速照射范围内的散射点有2个，分别为目标散射点1和目标散射点2，其中，雷达回波信号模拟器预先计算出来的目标散射点1的天线幅度为天线幅度1，目标散射点1的相位为相位1，目标散射点1的延迟信号为延迟信号1，目标散射点2的天线幅度为天线幅度2，目标散射点2的相位为相位2，目标散射点2的延迟信号为延迟信号2，之后雷达回波信号模拟器对延迟信号1、天线幅度1和相位1进行复乘运算，即：延迟信号1×天线幅度1×相位1，以获得目标散射点1的第一幅度相位调制信号，对延迟信号2、天线幅度2和相位2进行复乘运算，即：延迟信号2×天线幅度2×相位2，以获得目标散射点2的第一幅度相位调制信号。

S104：将全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出；

具体的，在雷达回波信号模拟器依次对雷达基带信号进行了延迟调制和幅度相位调制之后，将获得的全部目标散射点的第一幅度相位调制信号直接作为模拟出来的雷达回波信号，进行输出，以便作为后续雷达回波信号处理和分析工作的基础数据。

本发明实施例所公开的一种雷达回波信号的模拟方法，通过将雷达基带信号按照每一个目标散射点的延迟信息进行延迟调制，可以从距离向维度上提高雷达回波信号模拟器所模拟出的雷达回波信号的真实性，将延迟调制后所获得的每一个目标散射点的延迟信号再分别与各自对应的目标散射点的天线幅度、目标散射点的相位进行复乘运算，可以从方向位维度上提高雷达回波信号模拟器所模拟出的雷达回波信号的真实性，从而在满足合成孔径雷达两维高分辨的需求下，有效提高模拟所得的雷达回波信号的真实性，以获得反映合成孔径雷达性能指标高低的精确评估结果。

为了从距离向维度上提高雷达回波信号模拟器所模拟出的雷达回波信号的真实性，雷达回波信号模拟器令接收到的雷达基带信号分别按照其内预先计算出来的每一个目标散射点的延迟信息进行延迟调制，其中，在图1所对应实施例的基础上，在执行S102的过程中，每一个目标散射点的延迟信息预先计算的方法请参见附图2，所述方法具体包括以下步骤：

S201：接收雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息；

具体的，为了使雷达回波信号模拟器准确获知每一个目标散射点与合成孔径雷达之间的距离差值，需要接收雷达位置信息和处于雷达波速照射范围内的每一个目标散射点的位置信息。

S202：利用所述雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息，计算每一个所述目标散射点的径向距离，所述径向距离为所述目标散射点与雷达之间的距离值；

举例说明，位于雷达波速照射范围内的散射点有2个，分别为目标散射点1和目标散射点2，其中，目标散射点1的位置信息为(x_t1,y_t1,z_t1)，目标散射点2的位置信息为(x_t2,y_t2,z_t2)，接收到的雷达位置信息为(x_r,y_r,z_r)，利用径向距离计算公式：

分别计算出目标散射点1的径向距离和目标散射点2的径向距离其中，n为目标散射点的个数。

S203：利用每一个所述目标散射点的径向距离，计算每一个所述目标散射点的延迟信息；

举例说明，仍以位于雷达波速照射范围内的散射点有2个，分别为目标散射点1和目标散射点2为例进行说明，其中，目标散射点1的径向距离为R₁，目标散射点2的径向距离为R₂，利用延迟信息计算公式：

Delay＝mod((R_1...n/2C,SysClock))

分别计算出目标散射点1的延迟信息Delay₁＝mod((R₁/2C,SysClock))和目标散射点2的延迟信息Delay₂＝mod((R₂/2C,SysClock))，其中，n为目标散射点的个数，C＝3e8为光速，SysClock＝4e-9为雷达回波信号模拟器内的时钟周期。

本发明实施例中，通过依据雷达位置信息和每一个目标散射点的位置信息而计算出的每一个目标散射点的径向距离，可以获得每一个目标散射点的延迟信息，进而为雷达回波信号模拟器对雷达基带信号进行延迟调制提供实现条件，间接提高模拟所得的雷达回波信号的真实性。

为了从方位向维度上提高雷达回波信号模拟器所模拟出的雷达回波信号的真实性，雷达回波信号模拟器需要利用预先计算出来的每一个目标散射点的天线幅度完成幅度相位调制中的幅度调制，其中，在图2所对应实施例的基础上，每一个目标散射点的天线幅度预先计算的方法请参见附图3，所述方法具体包括以下步骤：

S301：接收雷达天线角度信息；

具体的，由于合成孔径雷达在进行模拟雷达回波信号的相关测试时，主要依赖雷达天线定向辐射和接收信号实现的，故雷达天线角度的好坏会直接影响到合成孔径雷达的测试结果。因此，在利用雷达回波信号模拟器模拟雷达回波信号时，需要通过接收雷达天线角度信息，计算出每一个目标散射点的天线幅度，进而完成模拟过程中的部分幅度相位调制，以提高模拟所得的雷达回波信号的真实性。

S302：利用所述雷达天线角度信息、所述雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息，计算每一个所述目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子；

具体的，由于每一个目标散射点与雷达天线之间的距离不同，会直接导致雷达回波信号模拟器模拟每一个目标散射点的雷达回波信号所产生的时间与位置不同，故需要先计算出距离向与方位向这两个维度上每一个目标散射点的天线加权因子，即每一个目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子。

S303：将每一个所述目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子相乘，获得每一个所述目标散射点的天线幅度；

举例说明，位于雷达波速照射范围内的散射点有3个，分别为目标散射点1、目标散射点2和目标散射点3，其中，目标散射点1的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子分别为Eant₁和Aant₁，目标散射点2的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子分别为Eant₂和Aant₂，目标散射点3的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子分别为Eant₃和Aant₃，则利用天线幅度计算公式：

pAnt_1...n＝Eant_1...n·Aant_1...n

分别计算出目标散射点1的天线幅度pAnt₁＝Eant₁·Aant₁，目标散射点2的天线幅度pAnt₂＝Eant₂·Aant₂，和目标散射点3的天线幅度pAnt₃＝Eant₃·Aant₃，其中，n为目标散射点的个数。

本发明实施例中，通过依据雷达天线角度信息、雷达位置信息和每一个目标散射点的位置信息，可以计算出每一个目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子，以获得每一个目标散射点的天线幅度，进而为雷达回波信号模拟器对雷达基带信号进行幅度相位调制提供实现条件，间接提高模拟所得的雷达回波信号的真实性。

为了从方位向维度上提高雷达回波信号模拟器所模拟出的雷达回波信号的真实性，雷达回波信号模拟器需要利用预先计算出来的每一个目标散射点的相位完成幅度相位调制中的相位调制，其中，在图3所对应实施例的基础上，每一个目标散射点的相位预先计算的方法请参见附图4，所述方法具体包括以下步骤：

S401：接收雷达信号载频；

具体的，由于每一个合成孔径雷达的雷达信号载频均不相同，故在利用雷达回波信号模拟器模拟某一个合成孔径雷达去产生雷达回波信号时，需要先获知该雷达的雷达信号载频，以便后续计算出每一个目标散射点的相位，进而完成模拟过程中的部分幅度相位调制，以提高模拟所得的雷达回波信号的真实性。

S402：利用所述雷达信号载频，计算出雷达发射波长；

举例说明，利用雷达发射波长计算公式：

计算出雷达发射波长λ，其中，f_c为雷达信号载频，C＝3e8为光速。

S403：利用所述雷达发射波长和每一个所述目标散射点的径向距离，计算每一个所述目标散射点的初始相位；

举例说明，位于雷达波速照射范围内的散射点有2个，分别为目标散射点1和目标散射点2，其中，目标散射点1的径向距离为R₁，目标散射点2的径向距离为R₂，雷达发射波长为λ，利用初始相位计算公式：

分别计算出目标散射点1的初始相位和目标散射点2的初始相位其中，π＝3.1415926为圆周率，n为目标散射点的个数。

S404：利用每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的初始相位，计算每一个所述目标散射点的相位；

举例说明，仍以位于雷达波速照射范围内的散射点有2个，分别为目标散射点1和目标散射点2为例进行说明，其中，目标散射点1的初始相位为目标散射点1的天线幅度为pAnt₁，目标散射点2的初始相位为目标散射点2的天线幅度为pAnt₂，利用相位计算公式：

分别计算出目标散射点1的相位(I₁,Q₁)和目标散射点2的相位(I₂,Q₂)，其中，n为目标散射点的个数

本发明实施例中，通过依据雷达发射波长和每一个目标散射点的径向距离，可以计算出每一个目标散射点的初始相位，以获得每一个目标散射点的相位，进而为雷达回波信号模拟器对雷达基带信号进行幅度相位调制提供实现条件，间接提高模拟所得的雷达回波信号的真实性。

在上述图1所对应实施例的基础上，本发明实施例公开了另一种雷达回波信号的模拟方法，应用于雷达回波信号模拟器，请参见附图5，所述方法具体包括以下步骤：

S501：接收雷达基带信号。

S502：将所述雷达基带信号分别按照每一个目标散射点的延迟信息进行延迟调制，获得每一个所述目标散射点的延迟信号，其中，每一个所述目标散射点的延迟信息预先计算，所述目标散射点为雷达波速照射范围内的散射点。

S503：将每一个所述目标散射点的延迟信号与对应的所述目标散射点的天线幅度、所述目标散射点的相位进行复乘运算，获得每一个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号，其中，每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的相位预先计算。

S504：判断全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中是否存在至少一个待处理信号组，每一个所述待处理信号组由具有相同所述延迟信息的至少两个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号组成，若否，则执行S505，若是，则执行S506；

具体的，在真实环境中，可能存在两个或多个目标散射点与合成孔径雷达之间的距离差值完全相同，但相位不同的情况，此时，这些目标散射点产生雷达回波信号的时间点一致，故为了方便后续对模拟出的雷达回波信号进行研究分析，可以对获得的全部目标散射点的第一幅度相位调制信号进行判断，确定出是否存在由延迟信息相同，相位不同的两个或多个目标散射点所构成的一个或多个待处理信号组。

S505：将全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出；

具体的，若判断出全部目标散射点的第一幅度相位调制信号中不存在任意两个或多个目标散射点的第一幅度相位调制信号具有同一延迟信息的情况，则可以直接将全部的目标散射点的第一幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出。

S506：将每一个所述待处理信号组所含的全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号进行相加，获得与每一个所述待处理信号组各自对应的第二幅度相位调制信号，并执行S507；

具体的，若全部目标散射点的第一幅度相位调制信号中存在任意两个或多个目标散射点的第一幅度相位调制信号具有同一延迟信息的情况，则将由具有相同延迟信息的至少两个目标散射点的第一幅度相位调制信号所组成的一个或多个待处理信号组进行延迟去重处理，即将每一个所述待处理信号组所含的全部目标散射点的第一幅度相位调制信号进行相加。

S507：将全部所述第二幅度相位调制信号和第三幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出，其中，每一个所述第三幅度相位调制信号为任一所述第一幅度相位调制信号，且每两个所述第三幅度相位调制信号对应的两个所述目标散射点具有不同所述延迟信息；

具体的，由于全部目标散射点的第一幅度相位调制信号中除了需要进行延迟去重处理的一个或多个待处理信号组外，还剩余部分目标散射点的第一幅度相位调制信号，即第三幅度相位调制信号，其中每两个第三幅度相位调制信号所对应的两个目标散射点具有的延迟信息均不相同，此时，将全部第三幅度相位调制信号与获得的全部第二幅度相位调制信号均作为雷达回波信号，一起进行输出，以便后续为后续的研究分析工作提供基础数据。

本发明实施例所公开的一种雷达回波信号的模拟方法，通过在获得每一个目标散射点的第一幅度相位调制信号之后，将具有相同延迟信息的两个或多个目标散射点的第一幅度相位调制信号作为一个待处理信号组，进行延迟去重处理，进而获得至少一个第二幅度相位调制信号，并随剩余的第一幅度相位调制信号即全部第三幅度相位调制信号一起作为雷达回波信号，进行输出，从而使输出的雷达回波信号各自具有不同的延迟信息与相位，更有利于后续针对雷达回波信号的分析研究，以得到精准的反映合成孔径雷达性能指标高低的评估结果。

本发明实施例公开了一种雷达回波信号的模拟装置，应用于雷达回波信号模拟器，请参见附图6，所述装置包括：

第一接收模块601，用于接收雷达基带信号；

延迟调制模块602，用于将所述雷达基带信号分别按照每一个目标散射点的延迟信息进行延迟调制，获得每一个所述目标散射点的延迟信号，其中，每一个所述目标散射点的延迟信息预先计算，所述目标散射点为雷达波速照射范围内的散射点；

幅度相位调制模块603，用于将每一个所述目标散射点的延迟信号与对应的所述目标散射点的天线幅度、所述目标散射点的相位进行复乘运算，获得每一个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号，其中，每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的相位预先计算；

第一输出模块604，用于将全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出。

本发明实施例所公开的一种雷达回波信号的模拟装置，通过延迟调制模块602将雷达基带信号按照每一个目标散射点的延迟信息进行延迟调制，可以从距离向维度上提高雷达回波信号模拟器所模拟出的雷达回波信号的真实性，幅度相位调制模块603将延迟调制后所获得的每一个目标散射点的延迟信号再分别与各自对应的目标散射点的天线幅度、目标散射点的相位进行复乘运算，可以从方向位维度上提高雷达回波信号模拟器所模拟出的雷达回波信号的真实性，从而在满足合成孔径雷达两维高分辨的需求下，有效提高模拟所得的雷达回波信号的真实性，以获得反映合成孔径雷达性能指标高低的精确评估结果。

本发明实施例提供的各个模块的工作过程，请参照附图1所对应的方法流程图，具体工作过程不再赘述。

本发明实施例公开了另一种雷达回波信号的模拟装置，应用于雷达回波信号模拟器，请参见附图7，所述装置包括：

第一接收模块601，延迟调制模块602，幅度相位调制模块603，第一输出模块604，第二接收模块605，径向距离计算模块606，延迟信息计算模块607，第三接收模块608，天线加权因子计算模块609，天线幅度计算模块6010，第四接收模块6011，雷达发射波长计算模块6012，第一相位计算模块6013和第二相位计算模块6014；

其中，所述第二接收模块605，用于接收雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息；

所述径向距离计算模块606，用于利用所述雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息，计算每一个所述目标散射点的径向距离，所述径向距离为所述目标散射点与雷达之间的距离值；

所述延迟信息计算模块607，用于利用每一个所述目标散射点的径向距离，计算每一个所述目标散射点的延迟信息；

所述第三接收模块608，用于接收雷达天线角度信息；

所述天线加权因子计算模块609，用于利用所述雷达天线角度信息、所述雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息，计算每一个所述目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子；

所述天线幅度计算模块6010，用于将每一个所述目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子相乘，获得每一个所述目标散射点的天线幅度；

所述第四接收模块6011，用于接收雷达信号载频；

所述雷达发射波长计算模块6012，用于利用所述雷达信号载频，计算出雷达发射波长；

所述第一相位计算模块6013，用于利用所述雷达发射波长和每一个所述目标散射点的径向距离，计算每一个所述目标散射点的初始相位；

所述第二相位计算模块6014，用于利用每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的初始相位，计算每一个所述目标散射点的相位。

本发明实施例所公开的一种雷达回波信号的模拟装置，通过预先计算出来的每一个目标散射点的延迟信息、天线幅度和相位，可以为后续雷达回波信号模拟器对雷达基带信号进行相关延迟调制和幅度相位调制提供调制依据，进而提高了模拟出来的雷达回波信号的准确性。

本发明实施例提供的各个模块的工作过程，请参照附图2、附图3和附图4所对应的方法流程图，具体工作过程不再赘述。

本发明实施例公开了另一种雷达回波信号的模拟装置，应用于雷达回波信号模拟器，请参见附图8，所述装置包括：

第一接收模块601，延迟调制模块602，幅度相位调制模块603，第一输出模块604，判断模块6015，相加模块6016和第二输出模块6017；

其中，所述判断模块6015，用于在所述幅度相位调制模块603将每一个所述目标散射点的延迟信号与对应的所述目标散射点的天线幅度、所述目标散射点的相位进行复乘运算，获得每一个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号之后，判断全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中是否存在至少一个待处理信号组，每一个所述待处理信号组由具有相同所述延迟信息的至少两个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号组成；

所述第一输出模块604，还用于若全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中不存在所述待处理信号组，将全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出；

相加模块6016，用于若全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中存在所述待处理信号组，将每一个所述待处理信号组所含的全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号进行相加，获得与每一个所述待处理信号组各自对应的第二幅度相位调制信号；

第二输出模块6017，用于将全部所述第二幅度相位调制信号和第三幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出，其中，每一个所述第三幅度相位调制信号为任一所述第一幅度相位调制信号，且每两个所述第三幅度相位调制信号对应的两个所述目标散射点具有不同所述延迟信息。

本发明实施例所公开的一种雷达回波信号的模拟装置，通过在获得每一个目标散射点的第一幅度相位调制信号之后，相加模块6016将具有相同延迟信息的两个或多个目标散射点的第一幅度相位调制信号作为一个待处理信号组，进行延迟去重处理，进而获得至少一个第二幅度相位调制信号，并随剩余的第一幅度相位调制信号一起作为雷达回波信号，由第二输出模块6017进行输出，从而使输出的雷达回波信号各自具有不同的延迟信息与相位，更有利于后续针对雷达回波信号的分析研究，以得到精准的反映合成孔径雷达性能指标高低的评估结果。

本发明实施例提供的各个模块的工作过程，请参照附图5所对应的方法流程图，具体工作过程不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种雷达回波信号的模拟方法，其特征在于，包括：

接收雷达基带信号；

将所述雷达基带信号分别按照每一个目标散射点的延迟信息进行延迟调制，获得每一个所述目标散射点的延迟信号，其中，每一个所述目标散射点的延迟信息预先计算，所述目标散射点为雷达波束 照射范围内的散射点；

将每一个所述目标散射点的延迟信号与对应的所述目标散射点的天线幅度、所述目标散射点的相位进行复乘运算，获得每一个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号，其中，每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的相位预先计算；

判断全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中是否存在至少一个待处理信号组，每一个所述待处理信号组由具有相同所述延迟信息的至少两个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号组成；

若全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中不存在所述待处理信号组，将全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出；

若全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中存在所述待处理信号组，将每一个所述待处理信号组所含的全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号进行相加，获得与每一个所述待处理信号组各自对应的第二幅度相位调制信号；

将全部所述第二幅度相位调制信号和第三幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出，其中，每一个所述第三幅度相位调制信号为任一所述第一幅度相位调制信号，且每两个所述第三幅度相位调制信号对应的两个所述目标散射点具有不同所述延迟信息；

其中，每一个所述目标散射点的相位预先计算的过程包括：

接收雷达信号载频；

利用所述雷达信号载频，计算出雷达发射波长；

利用所述雷达发射波长和每一个所述目标散射点的径向距离，计算每一个所述目标散射点的初始相位，所述初始相位的计算公式如下：

式中，π＝3.1415926为圆周率，n为所述目标散射点的个数，为所述目标散射点的初始相位，R为所述目标散射点的径向距离，λ为雷达发射波长；

利用每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的初始相位，计算每一个所述目标散射点的相位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每一个所述目标散射点的延迟信息预先计算的过程包括：

接收雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息；

利用所述雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息，计算每一个所述目标散射点的径向距离，所述径向距离为所述目标散射点与雷达之间的距离值；

利用每一个所述目标散射点的径向距离，计算每一个所述目标散射点的延迟信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，每一个所述目标散射点的天线幅度预先计算的过程包括：

接收雷达天线角度信息；

利用所述雷达天线角度信息、所述雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息，计算每一个所述目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子；

将每一个所述目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子相乘，获得每一个所述目标散射点的天线幅度。

4.一种雷达回波信号的模拟装置，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于接收雷达基带信号；

延迟调制模块，用于将所述雷达基带信号分别按照每一个目标散射点的延迟信息进行延迟调制，获得每一个所述目标散射点的延迟信号，其中，每一个所述目标散射点的延迟信息预先计算，所述目标散射点为雷达波束 照射范围内的散射点；

幅度相位调制模块，用于将每一个所述目标散射点的延迟信号与对应的所述目标散射点的天线幅度、所述目标散射点的相位进行复乘运算，获得每一个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号，其中，每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的相位预先计算；

判断模块，用于在所述幅度相位调制模块将每一个所述目标散射点的延迟信号与对应的所述目标散射点的天线幅度、所述目标散射点的相位进行复乘运算，获得每一个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号之后，判断全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中是否存在至少一个待处理信号组，每一个所述待处理信号组由具有相同所述延迟信息的至少两个所述目标散射点的第一幅度相位调制信号组成；

第一输出模块，用于将全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出；所述第一输出模块，还用于若全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中不存在所述待处理信号组，将全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出；

相加模块，用于若全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号中存在所述待处理信号组，将每一个所述待处理信号组所含的全部所述目标散射点的第一幅度相位调制信号进行相加，获得与每一个所述待处理信号组各自对应的第二幅度相位调制信号；

第二输出模块，用于将全部所述第二幅度相位调制信号和第三幅度相位调制信号作为雷达回波信号，进行输出，其中，每一个所述第三幅度相位调制信号为任一所述第一幅度相位调制信号，且每两个所述第三幅度相位调制信号对应的两个所述目标散射点具有不同所述延迟信息；

所述模拟装置还包括：

第四接收模块，用于接收雷达信号载频；

雷达发射波长计算模块，用于利用所述雷达信号载频，计算出雷达发射波长；

第一相位计算模块，用于利用所述雷达发射波长和每一个所述目标散射点的径向距离，计算每一个所述目标散射点的初始相位，所述初始相位的计算公式如下：

式中，π＝3.1415926为圆周率，n为所述目标散射点的个数，为所述目标散射点的初始相位，R为所述目标散射点的径向距离，λ为雷达发射波长；

第二相位计算模块，用于利用每一个所述目标散射点的天线幅度和每一个所述目标散射点的初始相位，计算每一个所述目标散射点的相位。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

第二接收模块，用于接收雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息；

径向距离计算模块，用于利用所述雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息，计算每一个所述目标散射点的径向距离，所述径向距离为所述目标散射点与雷达之间的距离值；

延迟信息计算模块，用于利用每一个所述目标散射点的径向距离，计算每一个所述目标散射点的延迟信息。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

第三接收模块，用于接收雷达天线角度信息；

天线加权因子计算模块，用于利用所述雷达天线角度信息、所述雷达位置信息和每一个所述目标散射点的位置信息，计算每一个所述目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子；

天线幅度计算模块，用于将每一个所述目标散射点的天线距离向加权因子和天线方位向加权因子相乘，获得每一个所述目标散射点的天线幅度。