CN110061790B - 一种扫频rcs测试中抑制射频干扰的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种扫频RCS测试中抑制射频干扰的方法，方法包括步骤：S1，打开测量系统接收机，在测试频率范围内观测并记录射频干扰频谱位置；S2，在测试频率范围内对目标进行扫频RCS测试；S3，从扫频测试RCS数据中剔除射频干扰所在频率处的测试数据；S4，利用筛选后数据计算目标的一维散射中心；S5，利用目标的一维散射中心在测试频率范围内重构目标扫频RCS。由此方法，利用目标特征重构被干扰频段的目标回波，可有效抑制RCS测试中射频干扰。

Description

一种扫频RCS测试中抑制射频干扰的方法
技术领域
本发明涉及RCS测试技术，尤其涉及一种扫频RCS测试中抑制射频干扰的方法。
背景技术
在未经电磁屏蔽处理的环境中进行RCS测试，测试结果容易受到环境中其它射频信号的干扰从而降低测试精度。RCS测试中常见的射频干扰包括广播电视信号、移动通信信号、卫星导航信号等。这些干扰的特点是在一定时间内稳定出现、频谱较窄且相对固定，而干扰信号的幅度、相位随时间变化表现出一定的随机性。
目前RCS测试中常用的杂波抑制方法包括矢量背景对消、空间域滤波等方法。然而上述方法处理射频干扰时往往难以奏效。其原因在于：一、射频干扰的幅相时变特性导致目标测试时场地背景与空场地测试背景不同，从而无法通过矢量对消对射频干扰进行抑制；二、射频干扰的幅相随机特性使其难以通过成像等手段进行积累，因此无法通过距离门滤波等空间域滤波方法将其消除。
发明内容
针对现有技术中在非电磁屏蔽环境中RCS测试易受外部射频杂波干扰影响的缺陷，提供了一种扫频RCS测试中抑制射频干扰的方法。
本发明的技术方案如下。
一种扫频RCS测试中抑制射频干扰的方法，方法包括以下步骤：
S1，打开测量系统接收机，在测试频率范围内观测并记录射频干扰频谱位置；
S2，在测试频率范围内对目标进行扫频RCS测试；
S3，从扫频测试RCS数据中剔除射频干扰所在频率处的测试数据；
S4，利用筛选后数据计算目标的一维散射中心；
S5，利用目标的一维散射中心在测试频率范围内重构目标扫频 RCS。
优选的，在S3中，通过带阻数字滤波器对扫频测试RCS数据进行滤波。
优选的，在S4中，一维散射中心的计算方法包括：
首先，需要构造与散射中心空间位置r相关的一组正交基函数组Φ(r)；
第二步，计算测量数据E(f)在Φ(r)上的投影A(r)，并将A(r)最大值记作Amax(r)，将与Amax(r)对应的正交基函数记作
Figure RE-GDA0002099165840000021
第三步，令
Figure RE-GDA0002099165840000022
进行迭代计算，并重复第二步过程，直至|E(f)|<ξ，退出迭代，每次迭代得到的Amax(r)即为所求的目标散射中心。
实施本发明的，具有以下有益效果：通过分离未受射频杂波干扰的测试数据，反演目标沿距离分布的一维散射特征分布函数，利用目标特征重构被干扰频段的目标回波，从而实现抑制RCS测试中射频干扰的目的。
附图说明
图1是本发明一种扫频RCS测试中抑制射频干扰方法的总体流程图；
图2是目标一维散射中心的提取方法；
图3是直径为300mm的标准金属球扫频测量RCS(已定标)与其理论值比对；
图4是提取的目标一维散射中心与目标一维距离像对比；
图5是300mm标准金属球RCS实测值在经过射频干扰抑制后与原始测量值及理论值的对比。
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。
参见图1所示的一种扫频RCS测试中抑制射频干扰方法的总体流程图，第一步(S1)，是在某RCS测试场地关闭系统发射机功率，同时打开测量系统接收机，在测试频率范围内观测并记录射频干扰频谱位置。在一个示例中，在1.9GHz与2.1GHz频带附近，出现两个明显的尖峰。观察发现，此两尖峰强度随时间变化显著，但频谱位置固定，符合射频干扰的特征。
第二步(S2)，在测试频率范围内对目标进行扫频RCS测试。示例性的，如图3是直径300mm金属球标定后的实测RCS，可以看到，由于射频干扰的影响，测试结果在1.9GHz与2.04GHz频点位置出现明显尖峰，此两处测量误差分别达到了10dB与4dB。而在其它位置，测试结果与理论计算结果吻合很好。
第三步(S3)，从扫频测试RCS数据中剔除射频干扰所在频率处的测试数据。根据对射频干扰频谱监测结果，设计图3下方所示的带阻数字滤波器，对RCS测试数据进行滤波。
第四步(S4)，利用筛选后数据反演或计算目标的一维散射中心，形成一维散射中心的序列或函数信息。
其中，图2对散射中心提取方法进行了说明。首先，需要构造与散射中心空间位置r相关的一组正交基函数组Φ(r)，例如 (Φ(ri):exp(-2jkri)，k表示波数)；第二步，计算测量数据E(f)(E(f)是复数形式的目标扫频数据)在Φ(r)上的投影A(r)，并将A(r)最大值记作Amax(r)，将与Amax(r)对应的正交基函数记作
Figure RE-GDA0002099165840000031
第三步，令
Figure RE-GDA0002099165840000032
Figure RE-GDA0002099165840000033
并重复第二步过程，直至|E(f)|<ξ，(ξ为设定的允许最大残余误差上限)退出迭代。上述过程中每次迭代得到的Amax(r) 即为所求的目标散射中心。
图4是将图3中的未被干扰的测量数据经傅里叶变换得到的一维距离像与根据图3方法提取得到的一维散射中心分布的对比，说明根据图2方法计算得到的散射中心可以准确反映目标自身的散射特性。
第五步(S5)，利用目标的一维散射中心在测试频率范围内，根据
Figure RE-GDA0002099165840000041
重构目标扫频RCS，其中σ是目标复数RCS，σi是第i个散射源强度，Ri是第i散射源位置，k表示波数。
示例性的，图5是利用图4中的散射中心重构的RCS与实测值及理论值的对比。由图看出，原本误差极大的1.9GHz、2.04GHz处，在经过射频干扰抑制方法处理后，上述两处误差分别降至0.3dB与0.1dB。所得RCS结果与理论值在整个测试频段范围内吻合很好。
综上所述，通过该方法利用目标特征重构被干扰频段的目标回波，可有效抑制RCS测试中射频干扰。
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 (2)

1.一种扫频RCS测试中抑制射频干扰的方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
S1，打开测量系统接收机，在测试频率范围内观测并记录射频干扰频谱位置；
S2，在测试频率范围内对目标进行扫频RCS测试；
S3，从扫频测试RCS数据中剔除射频干扰所在频率处的测试数据；
S4，利用筛选后数据计算目标的一维散射中心；
S5，利用目标的一维散射中心在测试频率范围内重构目标扫频RCS；
其中，在S4中，一维散射中心的计算方法包括：
首先，需要构造与散射中心空间位置r相关的一组正交基函数组Φ(r)；
第二步，计算测量数据E(f)在Φ(r)上的投影A(r)，并将A(r)最大值记作Amax(r)，将与Amax(r)对应的正交基函数记作
Figure FDA0003015245160000011
第三步，令
Figure FDA0003015245160000012
进行迭代计算，并重复第二步过程，直至|E(f)|<ξ，退出迭代，每次迭代得到的Amax(r)即为所求的目标散射中心，ξ为设定的允许最大残余误差上限。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在S3中，通过带阻数字滤波器对扫频测试RCS数据进行滤波。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110441746B (zh) * 2019-08-20 2021-07-09 北京环境特性研究所 一种时域门变换方法和装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8242952B1 (en) * 2010-01-27 2012-08-14 The Boeing Company Elimination of spurious data in radar cross-section calculations and measurements
CN103985093A (zh) * 2014-05-14 2014-08-13 中国人民解放军国防科学技术大学 基于多随机测量迭代像素判决的压缩感知稳健重构方法
CN108900211A (zh) * 2018-06-05 2018-11-27 福建师范大学 一种采用相关接收机模板设计抑制超宽带脉冲无线电干扰的方法
CN109459737A (zh) * 2019-01-04 2019-03-12 北京环境特性研究所 一种基于动态距离门的杂波抑制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8242952B1 (en) * 2010-01-27 2012-08-14 The Boeing Company Elimination of spurious data in radar cross-section calculations and measurements
CN103985093A (zh) * 2014-05-14 2014-08-13 中国人民解放军国防科学技术大学 基于多随机测量迭代像素判决的压缩感知稳健重构方法
CN108900211A (zh) * 2018-06-05 2018-11-27 福建师范大学 一种采用相关接收机模板设计抑制超宽带脉冲无线电干扰的方法
CN109459737A (zh) * 2019-01-04 2019-03-12 北京环境特性研究所 一种基于动态距离门的杂波抑制方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A high accuracy method for interference fringes suppression in SAR distributed targets" raw data simulation;Dazhi Zeng等;《2010 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium》;20101203;第4675-4678页 *
基于散射中心模型的复杂目标射频仿真;沈思瀚;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;20160315;第30-53页 *
基于部件分解的高分辨雷达目标提取方法;段佳等;《电波科学学报》;20150327;第679-685页 *

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