CN109884597B - 一种vhf频段目标特性测量方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种VHF频段目标特性测量方法和装置，涉及雷达信号处理技术领域。其中，该方法包括：对M个初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，以得到M个单频脉冲信号；对所述M个单频脉冲信号进行相干积累，以得到相干积累后的脉冲信号；对相干积累后的脉冲信号进行傅里叶变换，以得到目标的一维距离像，然后从一维距离像中提取目标的特性信息。通过以上步骤，能够有效解决现有点频测量方法存在的目标特性测量结果易受射频干扰、多路径效应以及背景杂波影响，目标特性测量、验证精度低的问题，有效改善了VHF频段目标特性测量效果。
Description
技术领域
本发明涉及雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种VHF频段目标特性测量方法和装置。
背景技术
VHF频段通常是指频带在30MHz到300MHz，波长范围为1m到10m的无线电电波，其可作为雷达系统的辐射频率。考虑到VHF频段射频干扰的影响，当需要基于辐射频段为VHF频段的雷达对目标特性进行测量或验证时，必须选择一个背景相对干净的测量环境(比如暗室环境)。但是，目前国内尚未具备适用于VHF频段目标特性测量的暗室，因此只能在室外环境中进行VHF频段目标特性测量或验证。
VHF频段目标特性测量系统主要由发射机、接收机和信号处理机组成，其可实现目标特性的测量。VHF频段下目标特性测量流程主要包括：将目标(比如有源模拟器)以一定俯仰角度放置于转台系统上，在转台系统的每个步进方位角度下，发射机向目标辐射VHF信号，目标在接收到该信号后向外辐射出回波信号，接收机接收目标辐射出的回波信号并发送给信号处理机，信号处理机对回波信号进行处理以得出该角度下的目标特征值；通过控制转台系统在一定方位角度范围内转动，即可获取在该角度范围内的目标特征值。
在室外进行VHF频段目标特性测量验证时，VHF频段存在无线电调频广播、移动通信和电视信号等多个外界干扰信号，这些干扰信号在时域、频域以及空域都和目标回波信号相重叠，且这些干扰的强度可与目标回波信号的强度相比拟甚至更强。此外，在VHF频段的波长较长、以及其他因素(比如目标为有源模拟器时，有源模拟器天线采用全向天线)影响下，导致多路径效应强。这些因素均严重影响到VHF频段目标特性测量、验证的效果。
目前，在室外进行VHF频段目标特性测量验证时，主要采用发射信号为点频信号的雷达。点频信号测量是比较简单且应用方便的一种目标特性测量方式，但是其缺点明显，比如目标特性测量结果易受射频干扰、多路径效应以及背景杂波影响。
因此，针对以上不足，需要提供一种更为有效的VHF频段目标特性测量方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决现有点频测量方法存在的目标特性测量结果易受射频干扰、多路径效应以及背景杂波影响，目标特性测量、验证精度低的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种VHF频段目标特性测量方法。
本发明提供的VHF频段目标特性测量方法包括：对M个初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，以得到M个单频脉冲信号；其中，所述M个初始目标回波信号是将目标置于测量系统的转台上、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号，M为大于1的整数；对所述M个单频脉冲信号进行相干积累，以得到相干积累后的脉冲信号；对所述相干积累后的脉冲信号进行傅里叶变换，以得到目标的一维距离像，然后从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息。
可选地，所述方法还包括：在执行所述对所述相干积累后的脉冲信号进行傅里叶变换的步骤之前，从所述相干积累后的脉冲信号中去除背景回波信号。
可选地，所述方法还包括：对M个初始背景回波信号先进行全去斜脉压处理，然后进行相干积累处理，以得到所述背景回波信号；其中，所述M个初始背景回波信号是在测量系统的转台上不放置目标、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号。
可选地，所述目标特性信息包括：目标散射中心位置，目标散射中心幅值；所述从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息的步骤包括：根据目标与雷达的径向距离、以及所述线性调频信号的距离分辨率确定所述一维距离像中目标散射中心的位置，然后将该位置处像素值的两倍作为目标散射中心幅值。
可选地，根据如下公式执行所述对M个初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，以得到M个单频脉冲信号的步骤：
其中，
表示处理得到的单频信号，
表示初始目标回波信号，m＝1,…,M，n＝1,…,N，N表示每个初始目标回波信号的采样点数，
表示延时后的雷达发射信号，
表示延时后的雷达发射信号的共轭。
为了解决上述技术问题，另一方面，本发明提供了一种VHF频段有源模拟器验证方法。
本发明的VHF频段有源模拟器验证方法包括：采集转台位于多个方位角时的初始目标回波信号；其中，目标为有源模拟器；根据本发明提供的VHF频段目标特性测量方法对每个方位角下的初始目标回波信号进行处理，以得到多个方位角下目标的特性信息；根据所述多个方位角下目标的特性信息对有源模拟器的性能进行验证。
为了解决上述技术问题，再一方面，本发明提供了一种VHF频段目标特性测量装置。
本发明的目标特性测量装置包括：脉压处理模块，用于对M个初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，以得到M个单频脉冲信号；其中，所述M个初始目标回波信号是将目标置于测量系统的转台上、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号，M为大于1的整数；相干积累模块，用于对所述M个单频脉冲信号进行相干积累，以得到相干积累后的脉冲信号；提取模块，用于对所述相干积累后的脉冲信号进行傅里叶变换，以得到目标的一维距离像，然后从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息。
可选地，所述装置还包括：背景去除模块，用于在提取模块执行所述对所述相干积累后的脉冲信号进行傅里叶变换的操作之前，从所述相干积累后的脉冲信号中去除背景回波信号。
可选地，所述脉压处理模块，还用于对M个初始背景回波信号进行全去斜脉压处理；其中，所述M个初始背景回波信号是在测量系统的转台上不放置目标、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号；所述相干积累模块，还用于对全去斜脉压处理后的初始背景回波信号进行相干积累处理，以得到所述背景回波信号。
可选地，所述目标特性信息包括：目标散射中心位置，目标散射中心幅值；所述提取模块从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息包括：所述提取模块根据目标与雷达的径向距离、以及所述线性调频信号的距离分辨率确定所述一维距离像中目标散射中心的位置，然后将该位置处像素值的两倍作为目标散射中心幅值。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：在本发明实施例中，基于线性调频的初始目标回波信号进行目标特性提取，并且通过对采集的初始目标回波信号进行全去斜脉压处理、相干积累处理，能够从时域、空域上对背景杂波滤波抑制，提高目标回波信号在时间维度、距离维度上的分辨率；通过对相干积累的脉冲信号进行傅里叶变换，以得到高距离分辨率的一维距离像，能够将目标点和干扰点分开，从而有助于精确提取目标特性信息。
附图说明
图1是本发明实施例一中的VHF频段目标特性测量方法的主要步骤示意图；
图2是本发明实施例二中的VHF频段目标特性测量方法的主要步骤示意图；
图3是本发明实施例三中的VHF频段有源模拟器验证方法的主要步骤示意图；
图4是本发明实施例四中的VHF频段目标特性测量装置的模块组成示意图；
图5是本发明实施例五中的VHF频段目标特性测量装置的模块组成示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供的VHF频段目标特性测量方法包括：
步骤S101、对M个初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，以得到M个单频脉冲信号。
其中，所述M个初始目标回波信号是将目标置于测量系统的转台上、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号，M为大于1的整数。例如，M可以设为100、1000或其他可选数值。
示例性地，所述初始目标回波信号可以为中频回波信号。在该示例中，所述全去斜脉压处理具体包括：对初始目标回波信号与延时后的雷达发射信号进行差拍处理，以得到单频脉冲信号。具体实施时，可根据如下公式对初始目标回波信号进行全去斜脉压处理：
其中，
表示全去斜脉压处理得到的单频信号，
表示初始目标回波信号，m＝1,…,M，n＝1,…,N，N表示每个初始目标回波信号的采样点数，
表示延时后的雷达发射信号，
表示延时后的雷达发射信号的共轭。
在本发明实施例中，通过对初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，能够在时域、空域上对背景杂波进行抑制，提高目标回波信号在时间维度、距离维度上的分辨率。
步骤S102、对所述M个单频脉冲信号进行相干积累，以得到相干积累后的脉冲信号。
在该步骤中，所述相干积累具体包括：对全去斜脉压处理得到的M个单频脉冲信号在时域上进行求和。具体实施时，可根据如下公式进行相干积累：
其中，
表示相干积累后的脉冲信号，
表示全去斜脉压处理得到的单频信号。
在本发明实施例中，通过对单频脉冲信号进行相干积累，能够抑制射频干扰信号，进一步提高目标回波信号的信杂比。
步骤S103、对所述相干积累后的脉冲信号进行傅里叶变换，以得到目标的一维距离像。
具体来说，在该步骤中，可根据如下公式得到目标的一维距离像：
其中，
表示一维距离像中第k点的目标幅度值，k＝1，…,N，
表示相干积累后的脉冲信号，FFT()表示傅里叶变换函数。
在本发明实施例中，通过对相干积累后的脉冲信号进行傅里叶变换，能够得到高距离分辨率的一维距离像，便于将目标散射中心点和干扰点分开，从而有助于实现目标特性值的精确提取。
步骤S104、从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息。
其中，所述目标特性信息包括：目标散射中心位置，目标散射中心幅值。在一个可选实施方式中，步骤S104具体包括：根据目标与雷达的径向距离、以及所述线性调频信号的距离分辨率确定所述一维距离像中目标散射中心的位置，然后将该位置处像素值的两倍作为目标散射中心幅值。
进一步，在具体实施时，可根据如下公式确定一维距离像中目标散射中心的位置：
其中，K'表示一维距离像中目标散射中心的位置，r表示目标与雷达径向距离，Δr表示目标回波信号的距离分辨率，
c表示光速，B表示目标回波信号的调制带宽。
在本发明实施例中，通过以上步骤能够实现目标特性信息的精确提取，有效解决现有点频测量方法存在的目标特性测量结果易受射频干扰、多路径效应以及背景杂波影响，目标特性测量、验证精度低的问题，有效改善了VHF频段目标特性测量效果。
实施例二
如图2所示，本实施例二中的VHF频段目标特性测量方法包括：
步骤S201、对M个初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，以得到M个单频脉冲信号。
其中，所述M个初始目标回波信号是将目标置于测量系统的转台上、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号，M为大于1的整数。例如，M可以设为100、1000或其他可选数值。
示例性地，所述初始目标回波信号可以为中频回波信号。在该示例中，所述全去斜脉压处理具体包括：对初始目标回波信号与延时后的雷达发射信号进行差拍处理，以得到单频脉冲信号。具体实施时，可根据如下公式对初始目标回波信号进行全去斜脉压处理：
其中，
表示全去斜脉压处理得到的单频信号，
表示初始目标回波信号，m＝1,…,M，n＝1,…,N，N表示每个初始目标回波信号的采样点数，
表示延时后的雷达发射信号，
表示延时后的雷达发射信号的共轭。
在本发明实施例中，通过对初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，能够在时域、空域上对背景杂波进行抑制，提高目标回波信号在时间维度、距离维度上的分辨率。
步骤S202、对所述M个单频脉冲信号进行相干积累，以得到相干积累后的脉冲信号。
在该步骤中，所述相干积累具体包括：对全去斜脉压处理得到的M个单频脉冲信号在时域上进行求和。具体实施时，可根据如下公式进行相干积累：
其中，
表示相干积累后的脉冲信号，
表示全去斜脉压处理得到的单频信号。
在本发明实施例中，通过对单频脉冲信号进行相干积累，能够抑制射频干扰信号，进一步提高目标回波信号的信杂比。
步骤S203、对M个初始背景回波信号进行全去斜脉压处理。
其中，所述M个初始背景回波信号是在测量系统的转台上不放置目标、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号。M为大于1的整数。例如，M可以设为100、1000或其他可选数值。
步骤S204、对全去斜脉压处理后的初始背景回波信号进行相干积累处理，以得到背景回波信号。
关于步骤S203和S204具体如何实施，可参考步骤S201和S202中对初始目标回波信号的处理过程。
步骤S205、从所述相干积累后的脉冲信号中去除背景回波信号，以得到去除处理后的脉冲信号。
其中，所述相干积累后的脉冲信号具体指的是相干积累后的目标回波信号。在该步骤中，可根据如下公式从所述相干积累后的脉冲信号中去除背景回波信号：
其中，
表示去除处理后的脉冲信号，
表示相干积累后的脉冲信号，
表示背景回波信号。
在本发明实施例中，通过对相干积累后的目标回波信号和背景回波信号进行矢量相减，能够提高目标回波信号的信噪比，降低背景杂波对目标特性信息提取造成的不良影响。
步骤S206、对所述去除处理后的脉冲信号进行傅里叶变换，以得到目标的一维距离像。
具体来说，在该步骤中，可根据如下公式得到目标的一维距离像：
其中，
表示一维距离像中第k点的目标幅度值，k＝1，…,N，
表示去除处理后的脉冲信号，FFT()表示傅里叶变换函数。
在本发明实施例中，通过对去除处理后的脉冲信号进行傅里叶变换，能够得到高距离分辨率的一维距离像，便于将目标散射中心点和干扰点分开，从而有助于实现目标特性值的精确提取。
步骤S207、从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息。
其中，所述目标特性信息包括：目标散射中心位置，目标散射中心幅值。在一个可选实施方式中，步骤S207具体包括：根据目标与雷达的径向距离、以及所述线性调频信号的距离分辨率确定所述一维距离像中目标散射中心的位置，然后将该位置处像素值的两倍作为目标散射中心幅值。
进一步，在具体实施时，可根据如下公式确定一维距离像中目标散射中心的位置：
其中，K'表示一维距离像中目标散射中心的位置，r表示目标与雷达径向距离，Δr表示目标回波信号的距离分辨率，
c表示光速，B表示目标回波信号的调制带宽。
在本发明实施例中，通过以上步骤能够实现目标特性信息的精确提取，有效解决现有点频测量方法存在的目标特性测量结果易受射频干扰、多路径效应以及背景杂波影响，目标特性测量、验证精度低的问题，有效改善了VHF频段目标特性测量效果。
实施例三
如图3所示，本发明实施例三中的VHF频段有源模拟器验证方法包括：
步骤S301、采集转台位于多个方位角时的初始目标回波信号；其中，目标为有源模拟器。
在具体实施时，可通过雷达接收机在转台处于同一个方位角时连续采集M个初始回波信号，并令每个初始回波信号的采样点数为N。
步骤S302、对每个方位角下的初始目标回波信号进行处理，以得到多个方位角下目标的特性信息。
具体来说，可根据图1或图2所示实施例中的方法对每个方位角下的初始目标回波信号进行处理，以得到多个方位角下目标的特性信息。
步骤S303、根据所述多个方位角下目标的特性信息对有源模拟器的性能进行验证。
在本发明实施例中，通过步骤S302对每个方位角下的初始目标回波信号进行处理，即可得到在一定方位角范围内的有源模拟器的特性信息，从而有助于实现对有源模拟器进行性能验证。
在本发明实施例中，通过以上步骤能够实现有源模拟器性能的精确验证，有效解决现有点频测量方法存在的目标特性测量结果易受射频干扰、多路径效应以及背景杂波影响，目标特性测量、验证精度低的问题，有效改善了VHF频段有源模拟器性能验证效果。另外，本实施例的方法也适用于其它频段的有源模拟器验证，同样也适用于无源模拟器验证。
实施例四
如图4所示，本发明实施例四中的VHF频段目标特性测量装置400包括：脉压处理模块401、相干积累模块402、提取模块403。
脉压处理模块401，用于对M个初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，以得到M个单频脉冲信号。其中，所述M个初始目标回波信号是将目标置于测量系统的转台上、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号，M为大于1的整数。例如，M可以设为100、1000或其他可选数值。
示例性地，所述初始目标回波信号可以为中频回波信号。在该示例中，所述脉压处理模块401进行全去斜脉压处理具体包括：对初始目标回波信号与延时后的雷达发射信号进行差拍处理，以得到单频脉冲信号。具体实施时，脉压处理模块401可根据如下公式对初始目标回波信号进行全去斜脉压处理：
其中，
表示全去斜脉压处理得到的单频信号，
表示初始目标回波信号，m＝1,…,M，n＝1,…,N，N表示每个初始目标回波信号的采样点数，
表示延时后的雷达发射信号，
表示延时后的雷达发射信号的共轭。
在本发明实施例中，通过脉压处理模块对初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，能够在时域、空域上对背景杂波进行抑制，提高目标回波信号在时间维度、距离维度上的分辨率。
相干积累模块402，用于对所述M个单频脉冲信号进行相干积累，以得到相干积累后的脉冲信号。
具体来说，相干积累模块402对所述M个单频脉冲信号进行相干积累具体包括：对全去斜脉压处理得到的M个单频脉冲信号在时域上进行求和。具体实施时，相干积累模块402可根据如下公式进行相干积累：
其中，
表示相干积累后的脉冲信号，
表示全去斜脉压处理得到的单频信号。
在本发明实施例中，通过相干积累模块402对单频脉冲信号进行相干积累，能够抑制射频干扰信号，进一步提高目标回波信号的信杂比。
提取模块403，用于对所述相干积累后的脉冲信号进行傅里叶变换，以得到目标的一维距离像，然后从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息。
具体来说，提取模块403可根据如下公式得到目标的一维距离像：
其中，
表示一维距离像中第k点的目标幅度值，k＝1，…,N，
表示相干积累后的脉冲信号，FFT()表示傅里叶变换函数。
在本发明实施例中，通过提取模块403对相干积累后的脉冲信号进行傅里叶变换，能够得到高距离分辨率的一维距离像，便于将目标散射中心点和干扰点分开，从而有助于实现目标特性值的精确提取。
其中，所述目标特性信息包括：目标散射中心位置，目标散射中心幅值。在一个可选实施方式中，提取模块403从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息具体包括：提取模块403根据目标与雷达的径向距离、以及所述线性调频信号的距离分辨率确定所述一维距离像中目标散射中心的位置，然后将该位置处像素值的两倍作为目标散射中心幅值。
进一步，提取模块403可根据如下公式确定一维距离像中目标散射中心的位置：
其中，K'表示一维距离像中目标散射中心的位置，r表示目标与雷达径向距离，Δr表示目标回波信号的距离分辨率，
c表示光速，B表示目标回波信号的调制带宽。
在本发明实施例中，通过以上装置能够实现目标特性信息的精确提取，有效解决现有点频测量方法存在的目标特性测量结果易受射频干扰、多路径效应以及背景杂波影响，目标特性测量、验证精度低的问题，有效改善了VHF频段目标特性测量效果。
实施例五
如图5所示，本发明实施例五中的VHF频段目标特性测量装置500包括：脉压处理模块501、相干积累模块502、背景去除模块503、提取模块504。
脉压处理模块501，用于对M个初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，以得到M个单频脉冲信号。其中，所述M个初始目标回波信号是将目标置于测量系统的转台上、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号，M为大于1的整数。例如，M可以设为100、1000或其他可选数值。
示例性地，所述初始目标回波信号可以为中频回波信号。在该示例中，所述脉压处理模块501对M个初始目标回波信号进行全去斜脉压处理具体包括：对初始目标回波信号与延时后的雷达发射信号进行差拍处理，以得到单频脉冲信号。具体实施时，脉压处理模块501可根据如下公式对初始目标回波信号进行全去斜脉压处理：
其中，
表示全去斜脉压处理得到的单频信号，
表示初始目标回波信号，m＝1,…,M，n＝1,…,N，N表示每个初始目标回波信号的采样点数，
表示延时后的雷达发射信号，
表示延时后的雷达发射信号的共轭。
在本发明实施例中，通过脉压处理模块对初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，能够在时域、空域上对背景杂波进行抑制，提高目标回波信号在时间维度、距离维度上的分辨率。
相干积累模块502，用于对所述M个单频脉冲信号进行相干积累，以得到相干积累后的脉冲信号。
具体来说，相干积累模块402对所述M个单频脉冲信号进行相干积累具体包括：对全去斜脉压处理得到的M个单频脉冲信号在时域上进行求和。具体实施时，相干积累模块402可根据如下公式进行相干积累：
其中，
表示相干积累后的脉冲信号，
表示全去斜脉压处理得到的单频信号。
在本发明实施例中，通过相干积累模块402对单频脉冲信号进行相干积累，能够抑制射频干扰信号，进一步提高目标回波信号的信杂比。
脉压处理模块501，还用于对M个初始背景回波信号进行全去斜脉压处理。其中，所述M个初始背景回波信号是在测量系统的转台上不放置目标、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号。
相干积累模块502，还用于对全去斜脉压处理后的初始背景回波信号进行相干积累处理，以得到背景回波信号。
背景去除模块503，用于从所述相干积累后的脉冲信号中去除背景回波信号，以得到去除处理后的脉冲信号。
其中，所述相干积累后的脉冲信号具体指的是相干积累后的目标回波信号。具体实施时，背景去除模块503可根据如下公式从所述相干积累后的脉冲信号中去除背景回波信号：
其中，
表示去除处理后的脉冲信号，
表示相干积累后的脉冲信号，
表示背景回波信号。
在本发明实施例中，通过背景去除模块503对相干积累后的目标回波信号和背景回波信号进行矢量相减，能够提高目标回波信号的信噪比，降低背景杂波对目标特性信息提取造成的不良影响。
提取模块504，用于对所述去除处理后的脉冲信号进行傅里叶变换，以得到目标的一维距离像，然后从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息。
具体来说，提取模块504可根据如下公式得到目标的一维距离像：
其中，
表示一维距离像中第k点的目标幅度值，k＝1，…,N，
表示去除处理后的脉冲信号，FFT()表示傅里叶变换函数。
在本发明实施例中，通过提取模块504对去除处理后的脉冲信号进行傅里叶变换，能够得到高距离分辨率的一维距离像，便于将目标散射中心点和干扰点分开，从而有助于实现目标特性值的精确提取。
其中，所述目标特性信息包括：目标散射中心位置，目标散射中心幅值。在一个可选实施方式中，提取模块504从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息具体包括：提取模块504根据目标与雷达的径向距离、以及所述线性调频信号的距离分辨率确定所述一维距离像中目标散射中心的位置，然后将该位置处像素值的两倍作为目标散射中心幅值。
进一步，提取模块504可根据如下公式确定一维距离像中目标散射中心的位置：
其中，K'表示一维距离像中目标散射中心的位置，r表示目标与雷达径向距离，Δr表示目标回波信号的距离分辨率，
c表示光速，B表示目标回波信号的调制带宽。
在本发明实施例中，通过以上装置能够实现目标特性信息的精确提取，有效解决现有点频测量方法存在的目标特性测量结果易受射频干扰、多路径效应以及背景杂波影响，目标特性测量、验证精度低的问题，有效改善了VHF频段目标特性测量效果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种VHF频段目标特性测量方法，其特征在于，所述方法包括：
对M个初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，以得到M个单频脉冲信号；其中，所述M个初始目标回波信号是将目标置于测量系统的转台上、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号，M为大于1的整数；
对所述M个单频脉冲信号进行相干积累，以得到相干积累后的脉冲信号；
对M个初始背景回波信号先进行全去斜脉压处理，然后进行相干积累处理，以得到背景回波信号；其中，所述M个初始背景回波信号是在测量系统的转台上不放置目标、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号；
从所述相干积累后的脉冲信号中去除所述背景回波信号，以得到去除处理后的脉冲信号；
对所述去除处理后的脉冲信号进行傅里叶变换，以得到目标的一维距离像，然后从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标特性信息包括：目标散射中心位置，目标散射中心幅值；
所述从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息的步骤包括：根据目标与雷达的径向距离、以及所述线性调频信号的距离分辨率确定所述一维距离像中目标散射中心的位置，然后将该位置处像素值的两倍作为目标散射中心幅值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据如下公式执行所述对M个初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，以得到M个单频脉冲信号的步骤：
其中，
表示处理得到的单频信号，
表示初始目标回波信号，m＝1,…,M，n＝1,…,N，N表示每个初始目标回波信号的采样点数，
表示延时后的雷达发射信号，
表示延时后的雷达发射信号的共轭。
4.一种VHF频段有源模拟器验证方法，其特征在于，所述方法包括：
采集转台位于多个方位角时的初始目标回波信号；其中，目标为有源模拟器；
根据权利要求1至3任一所述的方法对每个方位角下的初始目标回波信号进行处理，以得到多个方位角下目标的特性信息；
根据所述多个方位角下目标的特性信息对有源模拟器的性能进行验证。
5.一种VHF频段目标特性测量装置，其特征在于，所述装置包括：
脉压处理模块，用于对M个初始目标回波信号进行全去斜脉压处理，以得到M个单频脉冲信号；其中，所述M个初始目标回波信号是将目标置于测量系统的转台上、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号，M为大于1的整数；
相干积累模块，用于对所述M个单频脉冲信号进行相干积累，以得到相干积累后的脉冲信号；
所述脉压处理模块，还用于对M个初始背景回波信号进行全去斜脉压处理；其中，所述M个初始背景回波信号是在测量系统的转台上不放置目标、且转台处于同一方位角时连续采集得到的线性调频信号；
所述相干积累模块，还用于对全去斜脉压处理后的初始背景回波信号进行相干积累处理，以得到背景回波信号；
背景去除模块，用于从所述相干积累后的脉冲信号中去除背景回波信号，以得到去除处理后的脉冲信号；
提取模块，用于对所述去除处理后的脉冲信号进行傅里叶变换，以得到目标的一维距离像，然后从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述目标特性信息包括：目标散射中心位置，目标散射中心幅值；
所述提取模块从所述目标的一维距离像中提取目标的特性信息包括：所述提取模块根据目标与雷达的径向距离、以及所述线性调频信号的距离分辨率确定所述一维距离像中目标散射中心的位置，然后将该位置处像素值的两倍作为目标散射中心幅值。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101833082A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-09-15 | 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 一种基于全去斜的宽带调频步进信号处理方法 |
| CN102590794A (zh) * | 2012-02-28 | 2012-07-18 | 北京航空航天大学 | 一种宽带相参雷达目标模拟器 |
| CN102721963A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-10-10 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | 一种宽带雷达对目标一维成像的目标特征提取算法 |
| CN103675783A (zh) * | 2012-09-25 | 2014-03-26 | 中国航天科工集团第二研究院二〇七所 | 一种宽带多波段成像的相参处理方法 |
| JP2015021823A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-02 | 三菱電機株式会社 | レーダ画像処理装置及びレーダ画像処理方法 |
| CN106324579A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-01-11 | 上海无线电设备研究所 | 一种目标强散射源rcs提取算法 |
| CN106383341A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-02-08 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种去斜体制导引头雷达信号处理器精度标定方法 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101833082A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-09-15 | 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 一种基于全去斜的宽带调频步进信号处理方法 |
| CN102590794A (zh) * | 2012-02-28 | 2012-07-18 | 北京航空航天大学 | 一种宽带相参雷达目标模拟器 |
| CN102721963A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-10-10 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | 一种宽带雷达对目标一维成像的目标特征提取算法 |
| CN103675783A (zh) * | 2012-09-25 | 2014-03-26 | 中国航天科工集团第二研究院二〇七所 | 一种宽带多波段成像的相参处理方法 |
| JP2015021823A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-02 | 三菱電機株式会社 | レーダ画像処理装置及びレーダ画像処理方法 |
| CN106383341A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-02-08 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种去斜体制导引头雷达信号处理器精度标定方法 |
| CN106324579A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-01-11 | 上海无线电设备研究所 | 一种目标强散射源rcs提取算法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Analysis of RCS of Low Observable Aircraft in VHF Band;Yi-Ru Jeong,et al;《International Journal of Antennas and Propagation》;20180429;p1-10 * |
| 宽带调频步进信号的全去斜处理方法;江碧涛等;《测试技术学报》;20081231;第226-227页 * |
| 米波段目标RCS测量及某试验雷达实测数据处理;张中山;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20130415;第6-9、12页 * |
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