CN113126045A - 一种通用雷达天线幅度抖动评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通用雷达天线幅度抖动评价方法，包括如下步骤：步骤1，获取雷达数据，用电缆连接天线与雷达主机；步骤2，读取每个原始数据的参数，包括采样点、时窗、频率和道数，剃除原始数据的前200道数据和后200道数据；步骤3，得到数据的直耦波正峰最大值；步骤4，得到数据的直耦波负峰最大值；步骤5，得到数据的反射波正峰最大值；步骤6，得到数据的反射波负峰最大值。本发明所公开的评价方法，用探地雷达数据，结合天线幅度抖动的算法，对雷达数据直耦波和反射波的正峰幅度抖动和负峰幅度抖动进行计算，判断雷达系统中天线幅度抖动的大小。

Description

一种通用雷达天线幅度抖动评价方法
技术领域
本发明属于通用雷达地下目标探测领域，特别涉及该领域中的一种通用雷达天线幅度抖动评价方法。
背景技术
探地雷达技术利用特定频率电磁波对地表的穿透能力，向地表发射电磁波，进而获得地下目标的回波信号，通过对回波信号进行处理，获得地下目标成像，便于地下目标定位、识别以及研究。天线幅值的大小代表信号能量的强弱，在雷达获取的原始数据中，天线幅度抖动会影响数据的稳定性。在天线幅值抖动较大的情况下，脉冲信号的峰值点从点状横向拓宽成线。从雷达单道波形上看，雷达数据沿横坐标左右抖动，影响后期数据处理结果的准确性。
天线幅度抖动对地下目标成像质量会造成一定的影响，天线幅度抖动越大，成像质量随之变差。天线幅度抖动较大也会对地下目标识别带来困难，会影响目标的识别率。所以将天线幅度抖动控制在合理的范围内是获得较好原始数据的前提条件。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种通用雷达体系天线幅度抖动评价方法。
本发明采用如下技术方案：
一种通用雷达天线幅度抖动评价方法，其改进之处在于，包括如下步骤：
步骤1，获取雷达数据，用电缆连接天线与雷达主机，将天线放置在高度为2倍天线中心频率波长的泡沫体上，泡沫体放置于4倍天线中心频率波长的覆铜板上，覆铜板与天线中心轴重合，保存采集的数据，数据道数大于1000；
步骤2，读取每个原始数据的参数，包括采样点、时窗、频率和道数，剃除原始数据的前200道数据和后200道数据；
步骤3，用步骤2获得的数据计算直耦波的正峰幅值抖动，得到数据的直耦波正峰最大值N1＝[N1,…Nm,…Nn]，及最大值所对应的位置信息，N1的最大值、最小值、均值分别用Max1,Min1,M1表示，直耦波的正峰幅值抖动Y1＝(Max1-Min1)/M1；
步骤4，用步骤2获得的数据计算直耦波的负峰幅值抖动，得到数据的直耦波负峰最大值N2＝[N1,…Nm,…Nn]，及最大值所对应的位置信息，N2的最大值、最小值、均值分别用Max2,Min2,M2表示，直耦波的负峰幅值抖动Y2＝(Max2-Min2)/M2；
步骤5，用步骤2获得的数据计算反射波的正峰幅值抖动，得到数据的反射波正峰最大值N3＝[N1,…Nm,…Nn]，及最大值所对应的位置信息，N3的最大值、最小值、均值分别用Max3,Min3,M3表示，反射波的正峰幅值抖动Y3＝(Max3-Min3)/M3；
步骤6，用步骤2获得的数据计算反射波的负峰幅值抖动，得到数据的反射波负峰最大值N4＝[N1,…Nm,…Nn]，及最大值所对应的位置信息，N4的最大值、最小值、均值分别用Max4,Min4,M4表示，反射波的负峰幅值抖动Y4＝(Max4-Min4)/M4。
本发明的有益效果是：
本发明所公开的评价方法，用探地雷达数据，结合天线幅度抖动的算法，对雷达数据直耦波和反射波的正峰幅度抖动和负峰幅度抖动进行计算，判断雷达系统中天线幅度抖动的大小。
本发明所公开的评价方法，对雷达性能的评价提出了一个重要指标，完善了通用雷达的评价方法，使得通用雷达的评价方法多样化，也使得雷达的评价体系更加完善。提出用道间平均或滤波的方法抵消天线幅度抖动过大带来的影响，以便将原始数据更好的呈现出来，进行数据处理、地下目标的成像、识别以及研究。
附图说明
图1是单道波形幅度抖动的示意图；
图2是消除天线幅度抖动的流程图；
图3是本发明所公开评价方法的流程示意图；
图4是本发明所公开评价方法的天线布置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
天线幅值抖动对雷达单道波形所造成的影响如图1所示，雷达单道波形中P点的值沿横坐标方向左右抖动，能量不稳定。
消除天线幅值抖动的方法流程如图2所示，在雷达数据采集的时候，可采用道间平均或者是滤波算法消除天线幅值抖动。
实施例1，本实施例公开了一种通用雷达体系天线幅度抖动评价方法，基于探地雷达数据，对天线幅度抖动大小进行评价，包含了直耦波正峰幅度抖动、直耦波负峰幅度抖动、反射波正峰幅度抖动、反射波负峰幅度抖动的信息。如图3所示，具体包括如下步骤：
步骤1，获取雷达数据，用电缆连接天线与雷达主机，如图4所示，将天线放置在高度为2倍天线中心频率波长的泡沫体上，泡沫体放置于4倍天线中心频率波长的覆铜板上，覆铜板与天线中心轴重合，保存采集的数据，数据道数大于1000；
步骤2，读取每个原始数据的采样点、时窗、频率、道数等参数，剃除原始数据的前200道数据和后200道数据；
步骤3，用步骤2获得的数据计算直耦波的正峰幅值抖动，得到每一道原始数据的直耦波正峰最大值N1＝[N1,…Nm,…Nn]，及最大值所对应的位置信息，N1的最大值、最小值、均值分别用Max1,Min1,M1表示，直耦波的正峰幅值抖动Y1＝(Max1-Min1)/M1；
步骤4，用步骤2获得的数据计算直耦波的负峰幅值抖动，得到每一道原始数据的直耦波负峰最大值N2＝[N1,…Nm,…Nn]，及最大值所对应的位置信息，N2的最大值、最小值、均值分别用Max2,Min2,M2表示，直耦波的负峰幅值抖动Y2＝(Max2-Min2)/M2；
步骤5，用步骤2获得的数据计算反射波的正峰幅值抖动，得到每一道原始数据的反射波正峰最大值N3＝[N1,…Nm,…Nn]，及最大值所对应的位置信息，N3的最大值、最小值、均值分别用Max3,Min3,M3表示，反射波的正峰幅值抖动Y3＝(Max3-Min3)/M3；
步骤6，用步骤2获得的数据计算反射波的负峰幅值抖动，得到每一道原始数据的反射波负峰最大值N4＝[N1,…Nm,…Nn]，及最大值所对应的位置信息，N4的最大值、最小值、均值分别用Max4,Min4,M4表示，反射波的负峰幅值抖动Y4＝(Max4-Min4)/M4。
本实施例所公开的评价方法，用阵列雷达所采集的多道数据，结合天线幅度抖动的算法，对多通道雷达数据直耦波和反射波的正峰幅度抖动和负峰幅度抖动进行计算，可直观判断雷达系统中天线幅度抖动的大小。

Claims (1)

1.一种通用雷达天线幅度抖动评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，获取雷达数据，用电缆连接天线与雷达主机，将天线放置在高度为2倍天线中心频率波长的泡沫体上，泡沫体放置于4倍天线中心频率波长的覆铜板上，覆铜板与天线中心轴重合，保存采集的数据，数据道数大于1000；
步骤2，读取每个原始数据的参数，包括采样点、时窗、频率和道数，剃除原始数据的前200道数据和后200道数据；
步骤3，用步骤2获得的数据计算直耦波的正峰幅值抖动，得到数据的直耦波正峰最大值N1＝[N1,…Nm,…Nn]，及最大值所对应的位置信息，N1的最大值、最小值、均值分别用Max1,Min1,M1表示，直耦波的正峰幅值抖动Y1＝(Max1-Min1)/M1；
步骤4，用步骤2获得的数据计算直耦波的负峰幅值抖动，得到数据的直耦波负峰最大值N2＝[N1,…Nm,…Nn]，及最大值所对应的位置信息，N2的最大值、最小值、均值分别用Max2,Min2,M2表示，直耦波的负峰幅值抖动Y2＝(Max2-Min2)/M2；
步骤5，用步骤2获得的数据计算反射波的正峰幅值抖动，得到数据的反射波正峰最大值N3＝[N1,…Nm,…Nn]，及最大值所对应的位置信息，N3的最大值、最小值、均值分别用Max3,Min3,M3表示，反射波的正峰幅值抖动Y3＝(Max3-Min3)/M3；
步骤6，用步骤2获得的数据计算反射波的负峰幅值抖动，得到数据的反射波负峰最大值N4＝[N1,…Nm,…Nn]，及最大值所对应的位置信息，N4的最大值、最小值、均值分别用Max4,Min4,M4表示，反射波的负峰幅值抖动Y4＝(Max4-Min4)/M4。
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