CN108008366B - 一种雷达目标回波模拟方法及系统 - Google Patents

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    • G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes

Abstract

本发明公开了一种雷达目标回波模拟方法及系统，方法包括：雷达目标回波模拟器接收雷达发射的射频发射信号，下变频至中频信号，将用户预先设置的第一信息发送至RCS获取系统，接收RCS获取系统发送的与第一信息对应的RCS值，生成包括与RCS值对应回波幅度的目标中频信号，将目标中频信号上变频得到目标回波信号并辐射发出。所述雷达目标回波模拟方法及系统，基于可变的RCS值进行回波模拟，对于特定的目标，角度不同时，其RCS值也不同，由此可以更逼真准确的模拟实际道路目标被雷达照射时的效果，提升雷达测试结果的准确度。

Description

一种雷达目标回波模拟方法及系统
技术领域
本发明涉及雷达测试技术，更具体的说，是涉及一种雷达目标回波模拟方法及系统。
背景技术
智能辅助驾驶系统(Advanced Driver Assistant System，简称ADAS)是人工智能在交通领域的重要应用，该技术是集环境感知、规划决策和任务执行等功能于一体的综合技术，是当今人工智能领域的重要发展方向之一。车用毫米波雷达作为智能辅助驾驶系统中最重要的环境感知器之一，起着汽车“眼睛”的作用，它通过探测路面目标的距离、角度和相对速度，为ADAS提供路面环境变量。ADAS在得到车用毫米波雷达提供的路面目标的相关数据后，进行相应的分析判断，控制车辆转向和速度，实现拟人驾驶。
在智能辅助驾驶系统的设计和实现过程中，一般利用雷达目标回波模拟器对车用毫米波雷达进行仿真测试。常规雷达目标回波模拟器一般假定仿真目标的雷达散射截面积(Radar-Cross Section，简称RCS)是恒定的，即RCS不随方位角和俯仰角变化而改变。对于常规典型目标，如行人，自行车，轿车，卡车等，一般按经验值进行恒定值设定。然而，在实际场景中，道路目标种类繁多，而且目标的RCS随方位角和俯仰角的变化剧烈，采用恒定RCS值对车用毫米波雷达进行仿真与实际场景差别较大，仿真结果准确度低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种雷达目标回波模拟方法及系统，以解决现有技术中采用恒定RCS对车用毫米波雷达进行测试导致的，测试结果准确度低的问题。
一种雷达目标回波模拟方法，包括：
雷达目标回波模拟器接收雷达发射的射频发射信号；
所述目标回波模拟器将所述射频发射信号下变频得到中频信号；
所述雷达目标回波模拟器将用户预先设置的第一信息发送至雷达散射截面积RCS获取系统；
所述雷达目标回波模拟器接收所述RCS获取系统发送的，与所述第一信息对应的RCS值；
所述雷达目标回波模拟器根据所述RCS值和所述中频信号生成包括回波幅度的目标中频信号；所述回波幅度与所述RCS值对应；
所述雷达目标回波模拟器将所述目标中频信号上变频得到目标回波信号；
所述雷达目标回波模拟器将所述目标回波信号辐射发出，以使得所述雷达能够接收到所述目标回波信号。
可选的，所述第一信息包括目标类型和角度信息，所述RCS获取系统包括RCS仿真系统，则所述雷达目标回波模拟器接收所述RCS获取系统发送的，与所述第一信息对应的RCS值，包括：
所述雷达目标回波模拟器从所述RCS获取系统接收从所述RCS仿真系统中确定的，与所述目标类型和所述角度信息同时对应的所述RCS值。
可选的，所述RCS获取系统还包括RCS测试系统，则所述雷达目标回波模拟器接收所述RCS获取系统发送的，与所述第一信息对应的RCS值，包括：
所述雷达目标回波模拟器从所述RCS获取系统接收从所述RCS仿真系统中确定的，与所述目标类型和所述角度信息同时对应且经所述RCS测试系统验证的所述RCS值。
可选的，所述第一信息包括目标类型和角度信息，所述RCS获取系统包括RCS测试系统，则所述雷达目标回波模拟器接收所述RCS获取系统发送的，与所述第一信息对应的RCS值，包括：
所述雷达目标回波模拟器从所述RCS获取系统接收从所述RCS测试系统中确定的，与所述目标类型和所述角度信息同时对应的所述RCS值。
可选的，所述雷达目标回波模拟器将用户预先设置的第一信息发送至RCS获取系统，包括：
所述雷达目标回波模拟器通过以太网、光纤或USB通信端口将用户预先设置的第一信息发送至所述RCS获取系统；
则所述雷达目标回波模拟器接收所述RCS获取系统发送的，与所述第一信息对应的RCS值，包括：
所述雷达目标回波模拟器通过以太网、光纤或USB通信端口接收所述RCS获取系统发送的，与所述第一信息对应的所述RCS值。
一种雷达目标回波模拟系统，包括雷达目标回波模拟器和RCS获取系统；
所述雷达目标回波模拟器用于接收雷达发射的射频发射信号，将所述射频发射信号下变频得到中频信号，将用户预先设置的第一信息发送至所述RCS获取系统，接收所述RCS获取系统发送的与所述第一信息对应的RCS值；根据所述RCS值和所述中频信号生成包括回波幅度的目标中频信号，所述回波幅度与所述RCS值对应，将所述目标中频信号上变频得到目标回波信号，将所述目标回波信号辐射发出，以使得所述雷达能够接收到所述目标回波信号；
所述RCS获取系统用于接收所述雷达目标回波模拟器发送的用户预先设置的第一信息，确定与所述第一信息对应的所述RCS值并将所述RCS值发送至所述雷达目标回波模拟器。
可选的，所述第一信息包括目标类型和角度信息，所述RCS获取系统包括RCS仿真系统，则所述RCS获取系统具体用于从所述RCS仿真系统中确定与所述目标类型和所述角度信息同时对应的RCS值并将所述RCS值发送至所述雷达目标回波模拟器；
所述雷达目标回波模拟器具体用于从所述RCS获取系统接收从所述RCS仿真系统中确定的，与所述目标类型和所述角度信息同时对应且经所述RCS测试系统验证的所述RCS值。
可选的，所述RCS获取系统还包括RCS测试系统，则所述RCS仿真系统具体用于确定与所述目标类型和所述角度信息同时对应的初始RCS值；获取所述RCS测试系统中与所述目标类型和所述角度信息同时对应的类比RCS值，当所述初始RCS值和所述类比RCS值的差值在预设误差范围内时，将所述初始RCS值确定为所述RCS值；当所述初始RCS值和所述类比RCS值的差值不在预设误差范围内时，将所述类比RCS值确定为所述RCS值；
所述RCS测试系统具体用于查找与所述目标类型和所述角度信息同时对应的所述类比RCS值，并将所述类比RCS值发送给所述RCS仿真系统。
可选的，所述第一信息包括目标类型和角度信息，所述RCS获取系统包括RCS测试系统，则所述RCS获取系统具体用于从所述RCS测试系统中确定与所述目标类型和所述角度信息同时对应的RCS值。
可选的，所述目标回波模拟器具体用于通过以太网、光纤或USB通信端口将用户预先设置的第一信息发送至所述RCS获取系统；所述RCS获取系统具体用于通过以太网、光纤或USB通信端口将所述RCS值发送至所述目标回波模拟器。
本发明实施例公开了一种雷达目标回波模拟方法及系统，雷达目标回波模拟器接收雷达发射的射频发射信号，下变频至中频信号，将用户预先设置的第一信息发送至RCS获取系统，接收RCS获取系统发送的与第一信息对应的RCS值，生成包括与RCS值对应回波幅度的目标中频信号，将目标中频信号上变频得到目标回波信号并辐射发出。所述雷达目标回波模拟方法及系统，基于可变的RCS值进行回波模拟，对于特定的目标，角度不同时，其RCS值也不同，由此可以更逼真准确的模拟实际道路目标被雷达照射时的效果，提升雷达测试结果的准确度。
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为本发明实施例公开的第一种雷达目标回波模拟方法的流程图；
图2为本发明实施例公开的第二种雷达目标回波模拟方法的流程图；
图3为本发明实施例公开的第三种雷达目标回波模拟方法的流程图；
图4为本发明实施例公开的第一种雷达目标回波模拟系统的结构示意图；
图5为本发明实施例公开的第二种雷达目标回波模拟系统的结构示意图。
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。
图1为本发明实施例公开的第一种雷达目标回波模拟方法的流程图，参见图1所示，该方法可以包括：
步骤101：雷达目标回波模拟器接收雷达发射的射频发射信号。
其中，这里的雷达包括但不限于车用毫米波雷达。实现雷达目标回波模拟，首先需要接收雷达发射的射频发射信号，以便于后续根据射频发射信号得到对应的回波模拟信号。
步骤102：雷达目标回波模拟器将射频发射信号下变频得到中频信号。
雷达发射的射频发射信号属于高频信号，如果要对高频信号进行分析应用，首先需要将高频信号下变频至中频信号，以识别射频发射信号，如分析确定射频发射信号的发射功率。
步骤103：雷达目标回波模拟器将用户预先设置的第一信息发送至RCS获取系统。
这里以车用毫米波雷达为例对该步骤中的第一信息进行说明。在对车用毫米波雷达进行仿真测试时，用户需要首先向雷达目标回波模拟器定义第一信息，这里的第一信息可以但不限制为包括目标类型和角度信息，目标类型可以但不限制为行人、自行车、轿车、卡车、桥梁、路牌、井盖等类型，角度信息为目标相较于装有车用毫米波雷达的车辆的任意角度。其中，针对任一目标类型，用户可向雷达目标回波模拟器定义角度信息不同的第一信息，以便RCS获取系统得到同一目标类型下不同角度的RCS值。
在雷达目标回波模拟器上预先设置了第一信息，后续在生成回波模拟信号并辐射传送至车用毫米波雷达后，用户可以将车用毫米波雷达对接收到的回波信号的分析结果与第一信息进行比对，以验证车用毫米波雷达的相关性能的准确度。
步骤104：雷达目标回波模拟器接收RCS获取系统发送的，与第一信息对应的RCS值。
RCS系统在接收到雷达目标回波模拟器发送的第一信息后，在其自身数据库中查找与第一信息对应的RCS值。
RCS获取系统在实际应用中具有不同的实现方式，如，RCS获取系统可以包括RCS仿真系统或RCS测试系统，根据需要，也可以同时包括RCS仿真系统和RCS测试系统。RCS仿真系统中包括能够存储和查询RCS仿真结果的RCS仿真数据库，RCS测试系统中包括能够存储和查询RCS测试结果的RCS测试数据库。具体地，RCS仿真系统通过对不同道路目标，如行人、车辆等，建立电磁仿真模型，并利用电磁仿真软件进行RCS仿真，获取不同角度的目标RCS仿真值，存入所述RCS仿真数据库。RCS测试系统通过对典型道路目标进行RCS测试，获取不同角度的目标RCS测试值，并存入RCS测试数据库。
由此，在第一信息包括目标类型和角度信息，RCS获取系统包括RCS仿真系统或测试系统时，RCS获取系统确定与第一信息对应的RCS值可以包括：RCS获取系统从RCS仿真系统或RCS测试系统中确定与目标类型和角度信息同时对应的RCS值。其中，RCS获取系统包括RCS仿真系统时，这里的RCS值对应目标RCS仿真值，RCS获取系统包括RCS测试系统时，这里的RCS值对应目标RCS测试值。
步骤105：雷达目标回波模拟器根据RCS值和中频信号生成包括回波幅度的目标中频信号。
其中，这里的回波幅度与RCS值对应。
本实施例中，雷达目标回波模拟方法用于模拟雷达目标回波，可实现目标距离、相对速度、目标角度以及回波幅度的模拟。其中，目标距离、相对速度、目标角度等的模拟为现有技术，这里不再赘述。目标的回波幅度一般与目标的散射截面积，即RCS，以及距离有关。
雷达的接收功率可根据发射功率、天线增益等计算，其计算公式为：
Figure BDA0001491578840000061
其中，Pr为接收功率，Pt为发射功率，G为天线增益，σ是目标散射系数(与目标的RCS有关)，λ是雷达载频的波长，R为目标距离。
在其他参数确定后，雷达的接收功率就与目标散射系数σ有关，即和目标RCS有关，而回波幅度与接收功率的均方根相关。因此，本发明实施例中，在目标回波模拟器接收到RCS获取系统提供的RCS值后，可根据RCS值确定雷达的接收功率，进而确定回波幅度。
步骤106：雷达目标回波模拟器将目标中频信号上变频得到目标回波信号。
需要说明的是，雷达目标回波模拟器最初生成的回波信号为中频信号，也即目标中频信号，再将其发射给雷达之前，需要首先将其进行上变频处理，得到目标回波信号(即回波模拟信号)，以使得雷达能够准确接收到目标回波信号。
步骤107：雷达目标回波模拟器将目标回波信号辐射发出，以使得雷达能够接收到目标回波信号。
在确定了目标回波信号后，雷达目标回波模拟器将目标回波信号辐射给雷达。
本实施例所述的雷达目标回波模拟方法中，雷达目标回波模拟器接收雷达发射的射频发射信号，下变频至中频信号，将用户预先设置的第一信息发送至RCS获取系统，接收RCS获取系统发送的与第一信息对应的RCS值，生成包括与RCS值对应回波幅度的目标中频信号，将目标中频信号上变频得到目标回波信号并辐射发出。该雷达目标回波模拟方法基于可变的RCS值进行回波模拟，对于特定的目标，角度不同时，其RCS值也不同，由此可以更逼真准确的模拟实际道路目标被雷达照射时的效果，提升雷达测试结果的准确度。
图2为本发明实施例公开的第二种雷达目标回波模拟方法的流程图，如图2所示，可以包括：
步骤201：雷达目标回波模拟器接收雷达发射的射频发射信号。
步骤202：雷达目标回波模拟器将射频发射信号下变频得到中频信号。
步骤203：雷达目标回波模拟器将用户预先设置的第一信息发送至RCS获取系统。
其中，第一信息包括目标类型和角度信息，RCS获取系统包括RCS仿真系统和/或RCS测试系统。
步骤204：雷达目标回波模拟器从RCS获取系统接收从RCS仿真系统和/或RCS测试系统中确定的，与目标类型和角度信息同时对应的RCS值。
当RCS获取系统只包括RCS仿真系统时，步骤204可以是：雷达目标回波模拟器从RCS获取系统接收从RCS仿真系统中确定的，与目标类型和角度信息同时对应的RCS值。
当RCS获取系统只包括RCS测试系统时，步骤204可以是：雷达目标回波模拟器从RCS获取系统接收从RCS测试系统中确定的，与目标类型和角度信息同时对应的RCS值。
当RCS获取系统同时包括RCS仿真系统和RCS测试系统时，步骤204可以是：雷达目标回波模拟器从RCS获取系统接收从RCS仿真系统中确定的，与目标类型和角度信息同时对应且经RCS测试系统验证的RCS值。其中，RCS测试系统验证，则是将从RCS仿真系统中确定的与目标类型和角度信息同时对应的初始RCS值，与RCS测试系统中与目标类型和角度信息同时对应的类比RCS值进行比较，在初始RCS值和类比RCS值的差值在预设误差范围内时，认为初始RCS值验证成功，将初始RCS值确定为RCS值，当初始RCS值和类比RCS值的差值不在预设误差范围内时，将类比RCS值确定为RCS值。
步骤205：雷达目标回波模拟器根据RCS值和中频信号生成包括回波幅度的目标中频信号。
其中，回波幅度与RCS值对应。
步骤206：雷达目标回波模拟器将目标中频信号上变频得到目标回波信号。
步骤207：雷达目标回波模拟器将目标回波信号辐射发出，以使得雷达能够接收到目标回波信号。
本实施例中，详细介绍了获取RCS值的具体过程，本实施例公开的雷达目标回波模拟方法，由于采用了更准确的可变的RCS值，使得测试雷达性能的结果更加准确可信。
在其他的实施例中，雷达目标回波模拟器和RCS获取系统包括以太网、光纤或USB通信端口。图3为本发明实施例公开的第三种雷达目标回波模拟方法的流程图，参见图3所示，该方法可以包括：
步骤301：雷达目标回波模拟器接收雷达发射的射频发射信号。
步骤302：雷达目标回波模拟器将射频发射信号下变频得到中频信号。
步骤303：雷达目标回波模拟器通过以太网、光纤或USB通信端口将用户预先设置的第一信息发送至RCS获取系统。
雷达目标回波模拟器可以通过通信端口将第一信息发送至RCS获取系统。通信端口可以但不限制为以太网、光纤或USB通信端口。因此雷达目标回波模拟器可以通过以太网、光纤或USB通信方式将用户预先设置的第一信息发送至RCS获取系统。
步骤304：雷达目标回波模拟器通过以太网、光纤或USB通信端口接收RCS获取系统发送的，与第一信息对应的RCS值。
相应的，RCS获取系统也可以通过以太网、光纤或USB通信端口将RCS值发送给目标回波模拟器。即通过以太网、光纤或USB通信方式发送RCS值。
需要说明的是，雷达目标回波模拟器与RCS获取系统上的通信端口是对应相同的，以保证信息的正确及时传输。
步骤305：雷达目标回波模拟器根据RCS值和中频信号生成包括回波幅度的目标中频信号。
其中，回波幅度与RCS值对应。
步骤306：雷达目标回波模拟器将目标中频信号上变频得到目标回波信号。
步骤307：雷达目标回波模拟器将目标回波信号辐射发出，以使得雷达能够接收到目标回波信号。
本实施例的雷达目标回波模拟方法中，雷达目标回波模拟器与RCS获取系统件可以通过多种通信端口进行信息传输，保证及时成功的信息传输，该方法基于可变的RCS值进行回波模拟，对于特定的目标，角度不同时，其RCS值也不同，由此可以更逼真准确的模拟实际道路目标被雷达照射时的效果，提升雷达测试结果的准确度。
图4为本发明实施例公开的第一种雷达目标回波模拟系统的结构示意图，参见图4所示，所述雷达目标回波模拟系统40可以包括雷达目标回波模拟器401和RCS获取系统402。
其中，所述雷达目标回波模拟器401用于接收雷达发射的射频发射信号，将所述射频发射信号下变频得到中频信号，将用户预先设置的第一信息发送至所述RCS获取系统，接收所述RCS获取系统发送的与所述第一信息对应的RCS值；根据所述RCS值和所述中频信号生成包括回波幅度的目标中频信号，所述回波幅度与所述RCS值对应，将所述目标中频信号上变频得到目标回波信号，将所述目标回波信号辐射发出，以使得所述雷达能够接收到所述目标回波信号。
所述RCS获取系统402用于接收所述雷达目标回波器401发送的用户预先设置的第一信息，确定与所述第一信息对应所述的RCS值并将所述RCS值发送至所述雷达目标回波模拟器401。
其中，这里的雷达包括但不限于车用毫米波雷达。实现雷达目标回波模拟，首先需要接收雷达发射的射频发射信号，以便于后续根据射频发射信号得到对应的回波模拟信号。
雷达发射的射频发射信号属于高频信号，如果要对高频信号进行分析应用，首先需要将高频信号下变频至中频信号，以识别射频发射信号，如分析确定射频发射信号的发射功率。
这里以车用毫米波雷达为例对该实施例中的第一信息进行说明。在对车用毫米波雷达进行仿真测试时，用户需要首先向目标回波模拟器401定义第一信息，这里的第一信息可以但不限制为包括目标类型和角度信息，目标类型可以但不限制为行人、自行车、轿车、卡车、桥梁、路牌、井盖等类型，角度信息为目标相较于装有车用毫米波雷达的车辆的任意角度。其中，针对任一目标类型，用户可向雷达目标回波模拟器定义角度信息不同的第一信息，以便RCS获取系统得到同一目标类型下不同角度的RCS值。
在雷达目标回波模拟器401上预先设置了第一信息，后续在生成回波模拟信号并辐射传送至车用毫米波雷达后，用户可以将车用毫米波雷达对接收到的回波信号的分析结果与第一信息进行比对，以验证车用毫米波雷达的相关性能的准确度。
RCS获取系统402在接收到雷达目标回波模拟器401发送的第一信息后，在其自身数据库中查找与第一信息对应的RCS值。
RCS获取系统402在实际应用中具有不同的实现方式，如，RCS获取系统402可以包括RCS仿真系统或RCS测试系统，根据需要，也可以同时包括RCS仿真系统和RCS测试系统。RCS仿真系统中包括能够存储和查询RCS仿真结果的RCS仿真数据库，RCS测试系统中包括能够存储和查询RCS测试结果的RCS测试数据库。具体地，RCS仿真系统通过对不同道路目标，如行人、车辆等，建立电磁仿真模型，并利用电磁仿真软件进行RCS仿真，获取不同角度的目标RCS仿真值，存入所述RCS仿真数据库。RCS测试系统通过对典型道路目标进行RCS测试，获取不同角度的目标RCS测试值，并存入RCS测试数据库。
由此，在所述第一信息包括目标类型和角度信息，所述RCS获取系统402包括RCS仿真系统和/或测试系统时，所述RCS获取系统402具体可以用于：从所述RCS仿真系统或所述RCS测试系统中确定与所述目标类型和所述角度信息同时对应的RCS值，并将所述RCS值发送至所述雷达目标回波模拟器401。其中，RCS获取系统包括RCS仿真系统时，这里的RCS值对应目标RCS仿真值，RCS获取系统包括RCS测试系统时，这里的RCS值对应目标RCS测试值。所述雷达目标回波模拟器401具体用于从所述RCS获取系统接收从所述RCS仿真系统中确定的，与所述目标类型和所述角度信息同时对应且经所述RCS测试系统验证的所述RCS值。
本实施例中，所述雷达目标回波模拟系统401用于模拟雷达目标回波，可实现目标距离、相对速度、目标角度以及目标回波幅度的模拟。其中，目标距离、相对速度、目标角度等的模拟为现有技术，这里不再赘述。目标的回波幅度一般与目标的散射截面积，即RCS，以及距离有关。
雷达的接收功率可根据发射功率、天线增益等计算，其计算公式为：
Figure BDA0001491578840000111
其中，Pr为接收功率，Pt为发射功率，G为天线增益，σ是目标散射系数(与目标的RCS有关)，λ是雷达载频的波长，R为目标距离。
在其他参数确定后，雷达的接收功率就与目标散射系数σ有关，即和目标RCS有关，而回波幅度与接收功率的均方根相关。因此，本发明实施例中，在目标回波模拟器401接收到RCS获取系统402提供的RCS值后，可根据RCS值确定雷达的接收功率，进而确定回波幅度。
需要说明的是，雷达目标回波模拟器401最初生成的回波信号为中频信号，也即目标中频信号，再将其发射给雷达之前，需要首先将其进行上变频处理，得到目标回波信号(即回波模拟信号)，以使得雷达能够准确接收到目标回波信号。
在确定了目标回波信号后，雷达目标回波模拟器401将目标回波信号辐射给雷达。
本实施例所述的雷达目标回波模拟系统中，雷达目标回波模拟器接收雷达发射的射频发射信号，下变频至中频信号，将用户预先设置的第一信息发送至RCS获取系统，接收RCS获取系统发送的与第一信息对应的RCS值，生成包括与RCS值对应回波幅度的目标中频信号，将目标中频信号上变频得到目标回波信号并辐射发出。该雷达目标回波模拟系统基于可变的RCS值进行回波模拟，对于特定的目标，角度不同时，其RCS值也不同，由此可以更逼真准确的模拟实际道路目标被雷达照射时的效果，提升雷达测试结果的准确度。
在其他的实施例中，可以限定所述第一信息不限制性的包括目标类型和角度信息，RCS获取系统402包括RCS仿真系统和/或RCS测试系统。则RCS获取系统402具体可用于：从RCS仿真系统和/或RCS测试系统中确定与所述目标类型和所述角度信息同时对应的RCS值。
当RCS获取系统402只包括RCS仿真系统时，RCS获取系统具体可用于利用RCS仿真系统确定与目标类型和角度信息同时对应的RCS值。雷达目标回波模拟器401从RCS获取系统接收从RCS仿真系统中确定的，与目标类型和角度信息同时对应的RCS值。
当RCS获取系统402只包括RCS测试系统时，RCS获取系统具体可用于利用RCS测试系统确定与目标类型和角度信息同时对应的RCS值。雷达目标回波模拟器401从RCS获取系统接收从RCS测试系统中确定的，与所述目标类型和所述角度信息同时对应的RCS值。
当RCS获取系统402同时包括RCS仿真系统和RCS测试系统时，RCS获取系统402具体可用于将从RCS仿真系统确定且经RCS验证系统验证的与目标类型和角度信息同时对应的RCS值确定为与所述第一信息对应的RCS值。雷达目标回波模拟器401从RCS获取系统402接收从RCS仿真系统中确定的，与目标类型和角度信息同时对应且经RCS测试系统验证的RCS值。RCS测试系统验证的过程主要由RCS仿真系统执行，具体地，可以是：确定与目标类型和角度信息同时对应的初始RCS值；获取RCS测试系统中与目标类型和角度信息同时对应的类比RCS值，当初始RCS值和类比RCS值的差值在预设误差范围内时，将初始RCS值确定为所述RCS值；当初始RCS值和类比RCS值的差值不在预设误差范围内时，将所述类比RCS值确定为所述RCS值。则对应的，验证过程中，RCS测试系统具体用于查找与目标类型和角度信息同时对应的所述类比RCS值，并将所述类比RCS值发送给RCS仿真系统。
上述实施例详细介绍了获取RCS值的具体过程，结合上述实施例记载了测试雷达性能的信号交互全过程，过程中由于采用了更准确的可变的RCS值，使得测试雷达性能的结果更加准确可信。
图5为本发明实施例公开的第二种雷达目标回波模拟系统的结构示意图，如图5所示，所述雷达目标回波模拟系统50可以包括雷达目标回波模拟器401、RCS获取系统402和通信端口501。
其中，所述雷达目标回波模拟器401可以用于通过以太网、光纤或USB通信端口501将用户预先设置的第一信息发送至所述RCS获取系统402，接收所述RCS获取系统402确定并通过以太网、光纤或USB通信端口501发送的与所述第一信息对应的RCS值。
所述RCS获取系统402可以用于通过以太网、光纤或USB通信端口接收所述目标回波系统发送的用户预先设置的第一信息，确定与所述第一信息对应的RCS值并通过以太网、光纤或USB通信端口将所述RCS值发送至雷达目标回波模拟器401。
所述以太网、光纤或USB通信端口501用于传送第一信息和RCS值。
需要说明的是，这里的通信端口可以但不限制为以太网、光纤或USB通信端口。雷达目标回波模拟器401与RCS获取系统402上的通信端口是对应相同的，以保证信息的正确及时传输。
本实施例的雷达目标回波模拟系统中，雷达目标回波模拟器与RCS获取系统件可以通过多种通信端口进行信息传输，保证及时成功的信息传输，该方法基于可变的RCS值进行回波模拟，对于特定的目标，角度不同时，其RCS值也不同，由此可以更逼真准确的模拟实际道路目标被雷达照射时的效果，提升雷达测试结果的准确度。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
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 (5)

1.一种雷达目标回波模拟方法，其特征在于，包括：
雷达目标回波模拟器接收雷达发射的射频发射信号；
所述目标回波模拟器将所述射频发射信号下变频得到中频信号；
所述雷达目标回波模拟器将用户预先设置的第一信息发送至雷达散射截面积RCS获取系统，以使得所述RCS系统在接收到雷达目标回波模拟器发送的第一信息后，在其自身数据库中查找与第一信息对应的RCS值，其中，所述第一信息包括目标类型和角度信息，所述RCS获取系统包括RCS仿真系统和RCS测试系统；
所述雷达目标回波模拟器从所述RCS获取系统接收从所述RCS仿真系统中确定的，与所述目标类型和所述角度信息同时对应且经所述RCS测试系统验证的RCS值；
所述雷达目标回波模拟器根据所述RCS值和所述中频信号生成包括回波幅度的目标中频信号；所述回波幅度与所述RCS值对应；
所述雷达目标回波模拟器将所述目标中频信号上变频得到目标回波信号；
所述雷达目标回波模拟器将所述目标回波信号辐射发出，以使得所述雷达能够接收到所述目标回波信号。
2.根据权利要求1所述的雷达目标回波模拟方法，其特征在于，所述雷达目标回波模拟器将用户预先设置的第一信息发送至RCS获取系统，包括：
所述雷达目标回波模拟器通过以太网、光纤或USB通信端口将用户预先设置的第一信息发送至所述RCS获取系统；
则所述雷达目标回波模拟器接收所述RCS获取系统发送的，与所述第一信息对应的RCS值，包括：
所述雷达目标回波模拟器通过以太网、光纤或USB通信端口接收所述RCS获取系统发送的，与所述第一信息对应的所述RCS值。
3.一种雷达目标回波模拟系统，其特征在于，包括雷达目标回波模拟器和RCS获取系统，所述RCS获取系统包括RCS测试系统和RCS测试系统；
所述雷达目标回波模拟器用于接收雷达发射的射频发射信号，将所述射频发射信号下变频得到中频信号，将用户预先设置的第一信息发送至所述RCS获取系统，从所述RCS获取系统接收从所述RCS仿真系统中确定的，与目标类型和角度信息同时对应且经所述RCS测试系统验证的RCS值；根据所述RCS值和所述中频信号生成包括回波幅度的目标中频信号，所述回波幅度与所述RCS值对应，将所述目标中频信号上变频得到目标回波信号，将所述目标回波信号辐射发出，以使得所述雷达能够接收到所述目标回波信号，其中，所述第一信息包括目标类型和角度信息；
所述RCS获取系统用于从所述RCS获取系统接收从所述RCS仿真系统中确定的，与所述目标类型和所述角度信息同时对应且经所述RCS测试系统验证的RCS值，并将所述RCS值发送至所述雷达目标回波模拟器。
4.根据权利要求3所述的雷达目标回波模拟系统，其特征在于，所述RCS仿真系统具体用于确定与所述目标类型和所述角度信息同时对应的初始RCS值；获取所述RCS测试系统中与所述目标类型和所述角度信息同时对应的类比RCS值，当所述初始RCS值和所述类比RCS值的差值在预设误差范围内时，将所述初始RCS值确定为所述RCS值；当所述初始RCS值和所述类比RCS值的差值不在预设误差范围内时，将所述类比RCS值确定为所述RCS值；
所述RCS测试系统具体用于查找与所述目标类型和所述角度信息同时对应的所述类比RCS值，并将所述类比RCS值发送给所述RCS仿真系统。
5.根据权利要求3所述的雷达目标回波模拟系统，其特征在于，所述目标回波模拟器具体用于通过以太网、光纤或USB通信端口将用户预先设置的第一信息发送至所述RCS获取系统；
所述RCS获取系统具体用于通过以太网、光纤或USB通信端口将所述RCS值发送至所述目标回波模拟器。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108627813B (zh) * 2018-08-13 2021-10-15 北京经纬恒润科技股份有限公司 一种激光雷达
CN108828543A (zh) * 2018-08-16 2018-11-16 电子科技大学 一种基于多元矢量合成的多散射点雷达目标模拟方法
CN110907906B (zh) * 2018-09-14 2023-01-10 深圳市道通智能航空技术股份有限公司 目标分类方法和相关设备
CN109444837A (zh) * 2019-01-04 2019-03-08 北京环境特性研究所 一种雷达回波仿真方法和装置
CN112147585A (zh) * 2019-06-27 2020-12-29 海鹰航空通用装备有限责任公司 无人机载三轴电动调节角反射器装置
CN110412378B (zh) * 2019-07-30 2021-08-24 北京经纬恒润科技股份有限公司 目标物体检测方法及装置
CN111983573A (zh) * 2020-07-03 2020-11-24 惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司 一种毫米波雷达角度自动校准系统及方法
CN112834998B (zh) * 2021-02-08 2023-04-18 北京市计量检测科学研究院(北京市能源计量监测中心) 一种77g毫米波雷达测试系统
CN113589244B (zh) * 2021-08-06 2023-06-30 中国人民解放军空军工程大学 一种回波模拟文件生成方法、装置、飞行器及电子设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102323963A (zh) * 2011-06-16 2012-01-18 北京航空航天大学 一种飞行器动态综合隐身性能评估软件仿真平台及构建方法
CN103064073A (zh) * 2012-12-04 2013-04-24 上海无线电设备研究所 一种基于频率捷变改变雷达目标特性的方法
CN105388890A (zh) * 2015-12-21 2016-03-09 株洲南车时代电气股份有限公司 一种用于列车控制的安全计算机系统
CN105716891A (zh) * 2016-01-25 2016-06-29 南京航空航天大学 一种卫星隐身性能地面测试及在轨一体化验证方法
CN106228201A (zh) * 2016-06-20 2016-12-14 电子科技大学 一种基于阴影特性的合成孔径雷达抗欺骗式干扰方法
CN106447092A (zh) * 2016-09-12 2017-02-22 浙江工业大学 一种基于mea‑bp神经网络的船用反渗透海水淡化系统性能预测方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103093057B (zh) * 2013-02-03 2015-06-10 大连理工大学 一种船舶导航雷达信号仿真方法
CN203930058U (zh) * 2014-03-13 2014-11-05 北京经纬恒润科技有限公司 一种合成孔径雷达面目标回波信号模拟器
CN104407336B (zh) * 2014-10-27 2017-01-18 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种方位敏感的目标电磁回波模拟方法
CN105510890A (zh) * 2015-11-30 2016-04-20 北京润科通用技术有限公司 车用主动防撞雷达回波模拟器
CN105911529B (zh) * 2016-04-26 2019-04-05 北京润科通用技术有限公司 回波信号模拟方法及系统、回波信号模拟器
CN106154238B (zh) * 2016-08-19 2019-01-08 上海无线电设备研究所 一种汽车防撞雷达回波模拟测试系统和测试方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102323963A (zh) * 2011-06-16 2012-01-18 北京航空航天大学 一种飞行器动态综合隐身性能评估软件仿真平台及构建方法
CN103064073A (zh) * 2012-12-04 2013-04-24 上海无线电设备研究所 一种基于频率捷变改变雷达目标特性的方法
CN105388890A (zh) * 2015-12-21 2016-03-09 株洲南车时代电气股份有限公司 一种用于列车控制的安全计算机系统
CN105716891A (zh) * 2016-01-25 2016-06-29 南京航空航天大学 一种卫星隐身性能地面测试及在轨一体化验证方法
CN106228201A (zh) * 2016-06-20 2016-12-14 电子科技大学 一种基于阴影特性的合成孔径雷达抗欺骗式干扰方法
CN106447092A (zh) * 2016-09-12 2017-02-22 浙江工业大学 一种基于mea‑bp神经网络的船用反渗透海水淡化系统性能预测方法

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