CN116299297B - 雷达散射截面积的计算方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雷达散射截面积的计算方法、装置及存储介质,所述计算方法包括:根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据;根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据;根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据;基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积。本发明所提供的技术方案能够解决现有技术中计算雷达散射截面积时采用的数据为理论数据和仿真数据,导致难以准确评估散射截面积的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及雷达技术领域,尤其涉及一种雷达散射截面积的计算方法、装置及存储介质。
背景技术
雷达目标散射截面积(Radar Cross Section,RCS)表征了目标在雷达波照射下所产生回波强度的一种物理量,是雷达入射方向上目标散射雷达信号能力的度量。RCS在目标检测系统和数据处理目标分类系统中具有十分重要的意义,因此,如果能提高RCS计算的准确度对于后续应用的处理十分重要。
现有技术中,交通毫米波雷达的RCS的计算一般是通过系统设计指标的理论值直接估算,根据目标的信噪比和距离以及天线设计和仿真参数直接代入雷达方程,但雷达在实际场景中受环境等因素影响与理论设计存在一定差异,且具有波动性,准确度较差。因此现有技术中存在计算雷达散射截面积时采用的数据为理论数据和仿真数据,导致难以准确评估散射截面积的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种雷达散射截面积的计算方法、装置及存储介质,旨在有效解决现有技术中计算雷达散射截面积时采用的数据为理论数据和仿真数据,导致难以准确评估散射截面积的技术问题。
根据本发明的一方面,本发明提供一种雷达散射截面积的计算方法,所述计算方法包括:
根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据;
根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据;
根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据;
基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积。
进一步地,所述计算方法还包括:
在所述根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据之前,驱使所述雷达在所述测试暗室中向角反发射第一脉冲信号,并驱使所述雷达接收所述角反在多个俯仰角和/或方位角处返回的第一回波信号。
进一步地,所述根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据包括:
对所述第一回波信号进行傅里叶变换以得到第一距离-多普勒幅度谱;
在所述第一距离-多普勒幅度谱中确定俯仰角和方位角为零的回波信号对应的幅度谱为基准幅度谱;
基于所述第一距离-多普勒幅度谱和所述基准幅度谱计算多个俯仰角和/或方位角处返回的回波信号的发射增益和接收增益。
进一步地,所述计算方法还包括:
在所述根据多个所述真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据之前,驱使所述雷达向多个所述真实目标发射第二脉冲信号,并驱使所述雷达接收多个所述真实目标在多个距离和/或方位角处返回的第二回波信号。
进一步地,所述根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据包括:
对所述第二回波信号进行傅里叶变换以得到第二距离-多普勒幅度谱;
基于所述第二距离-多普勒幅度谱计算多个所述真实目标在多个距离处返回的回波信号的信噪比。
进一步地,所述根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据包括:
获取所述雷达的天线参数,并计算所述雷达的波形有效时间;
确定每个所述真实目标在不同距离时的散射截面积参考值;
基于所述天线参数、所述波形有效时间、所述发射增益、所述接收增益、所述信噪比和所述散射截面积参考值得到每个所述真实目标在多个方位角下的多个距离-散射截面积的曲线变化图;
通过调整雷达的噪声值来调整所述多个距离-散射截面积的曲线变化图,当所述多个距离-散射截面积的曲线变化图的相似度满足预设条件时,确定满足该预设条件的噪声值为雷达噪声值。
进一步地,所述基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积包括:
针对多个真实目标,分别执行如下操作:
确定该真实目标对应的发射增益、接收增益、信噪比和距离;
基于该发射增益、该接收增益、该信噪比、该距离、所述雷达噪声值、所述天线参数、所述波形有效时间计算该真实目标的散射截面积。
进一步地,所述计算所述雷达的波形有效时间包括:
确定所述雷达在一个发射周期内发射的射频信号的有效chirp数;
确定所述雷达对所述第一雷达信号或所述第二雷达信号进行采样的采样率;
确定所述雷达在一个chirp信号中的有效采样点数;
基于所述有效chirp数、所述有效采样点数和所述采样率计算所述波形有效时间。
进一步地,所述计算方法还包括:
在所述根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据之后,对所述第二雷达信号进行滤波处理。
进一步地,所述对所述第二雷达信号进行滤波处理包括:
对于所述第二雷达信号中相邻的第一信号和第二信号,根据下式进行滤波:
RCSf=(RCS1+ m * RCS2)/(1 + m),
其中,RCSf表示滤波后的第二雷达信号,RCS1表示所述第一信号,RCS2表示所述第二信号,m表示预设的系数。
根据本发明的另一方面,本发明还提供了一种雷达散射截面积的计算装置,所述装置包括:
增益数据计算模块,用于根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据;
信噪比数据计算模块,用于根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据;
噪声数据计算模块,用于根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据;
散射截面积计算模块,用于基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积。
根据本发明的另一方面,本发明还提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的任一雷达散射截面积的计算方法。
通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例,至少可以实现如下技术效果:
在本发明所公开的技术方案中,通过在测试暗室对角反的实际测试数据对雷达天线系统的增益数据进行标定,并在外场对具有不同散射截面积(RCS)的真实目标进行雷达噪声的标定,并且对雷达信号进行滤波处理,最后根据获取的数据计算不同的真实目标在不同的俯仰角、方位角和距离下的散射截面积(RCS),明显提高了实时散射截面积(RCS)估算的准确度。
附图说明
下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本发明实施例提供的一种雷达散射截面积的计算方法的步骤流程图;
图2为本发明实施例提供的一种距离-散射截面积的曲线变化图;
图3为本发明实施例提供的一种滤波后的距离-散射截面积的曲线变化图;
图4为本发明实施例提供的一种雷达散射截面积的计算装置的结构示意图。
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,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,在不做特别说明的情况下,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
图1所示为本发明实施例所提供的雷达散射截面积的计算方法的步骤流程图,根据本发明的一方面,本发明提供一种雷达散射截面积的计算方法,所述计算方法包括:
步骤101:根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据;
步骤102:根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据;
步骤103:根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据;
步骤104:基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积。
本发明通过在测试暗室对角反的实际测试对雷达天线系统的增益进行标定,并在外场对不同散射截面积(RCS)的目标进行系统噪声标定,并对信号进行滤波,再评估散射截面积(RCS),提高实时散射截面积(RCS)估算的准确度。
以下对上述步骤101~104进行具体描述,其中,步骤101和102没有先后顺序,可根据实际应用确定。
在步骤101中,根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据;
示例性地,雷达实际受加工等因素的影响,不同方向的系统增益数据不同,在实际测试确定不同方位角和俯仰角下的增益数据可以提高散射截面积(RCS)估算的准确度。例如,在暗室环境下,雷达向角反发射信号,并接收角反返回的信号,然后进行信号处理,计算出雷达在不同方位角和俯仰角下的增益数据。
在步骤102中,根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据;
示例性地,不同的待测目标具有不同的散射截面积(RCS),例如,人的散射截面积(RCS)和车辆的散射截面积(RCS)不同。为了在实际测试中获得各种不同目标的准确的散射截面积(RCS)值,需要先利用具有明确散射截面积(RCS)的真实目标进行标定采集数据,计算雷达的信噪比数据。
在步骤103中,根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据;
示例性地,将雷达参数和上述步骤获取的数据带入到雷达方程,通过调整噪声来确定雷达系统真正的噪声。
在步骤104中,基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积。
示例性地,将雷达参数和上述步骤获得的各种不同真实目标对应的数据代入雷达方程,实时计算出实际场景中各个不同的真实目标的散射截面积(RCS)。
进一步地,所述计算方法还包括:
在所述根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据之前,驱使所述雷达在所述测试暗室中向角反发射第一脉冲信号,并驱使所述雷达接收所述角反在多个俯仰角和/或方位角处返回的第一回波信号。
示例性地,在暗室环境下,雷达安装在测试暗室中的转台上,角反放在雷达前方,和雷达之间的距离为R,转动转台方位角,雷达可探测的最大方位角FOV范围为[-AZI:AZI],采集不同的方位角对应的回波信号;转台转动俯仰角,雷达可探测的最大俯仰角FOV范围为[-ELE:ELE],采集不同的俯仰角对应的回波信号。
进一步地,所述根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据包括:
对所述第一回波信号进行傅里叶变换以得到第一距离-多普勒幅度谱;
在所述第一距离-多普勒幅度谱中确定俯仰角和方位角为零的回波信号对应的幅度谱为基准幅度谱;
基于所述第一距离-多普勒幅度谱和所述基准幅度谱计算多个俯仰角和/或方位角处返回的回波信号的发射增益和接收增益。
示例性地,使用傅里叶变换计算所有方位角和俯仰角对应的第一距离-多普勒幅度谱。确定出俯仰角为零且方位角为零的回波信号,确定该回波信号对应的幅度谱为基准幅度谱。计算其它的幅度谱相对于基准幅度谱的相对值,即为发射增益Gtx和接收增益Grx,对于实际测试中的不同的真实目标,不同的方位角和俯仰角对应着不同的发射增益Gtx和接收增益Grx。
进一步地,所述计算方法还包括:
在所述根据多个所述真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据之前,驱使所述雷达向多个所述真实目标发射第二脉冲信号,并驱使所述雷达接收多个所述真实目标在多个距离和/或方位角处返回的第二回波信号。
示例性地,不同的待测目标具有不同的散射截面积(RCS),例如,人的散射截面积(RCS)和车辆的散射截面积(RCS)不同。所以需要在实际测试中获得各种不同目标的准确的散射截面积(RCS)值,利用具有明确散射截面积(RCS)的真实目标进行标定并采集数据。举例来说,测试过程如下:
在室外空旷场地,将雷达安装在带有转台的三脚架上,测试不同方位角度以及不同目标由近到远的运动的数据。例如,使用3个不同的方位角进行测试。
(1)将转台的方位角转至0度。行人、电动车、汽车在雷达正前方并向远处运动,雷达持续获取不同距离下的回波信号,直至距离为最大探测距离dmax;
(2)转台方位角转至20度。行人、电动车、汽车在雷达正前方并向远处运动,雷达持续获取不同距离下的回波信号,直至距离为最大探测距离dmax;
(3)转台方位角转至30度。行人、电动车、汽车在雷达正前方并向远处运动,雷达持续获取不同距离下的回波信号,直至距离为最大探测距离dmax。
进一步地,所述根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据包括:
对所述第二回波信号进行傅里叶变换以得到第二距离-多普勒幅度谱;
基于所述第二距离-多普勒幅度谱计算多个所述真实目标在多个距离处返回的回波信号的信噪比。
示例性地,对第二回波信号进行傅里叶变换,计算出不同距离d下,不同的真实目标对应的信噪比。
进一步地,所述根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据包括:
获取所述雷达的天线参数,并计算所述雷达的波形有效时间;
确定每个所述真实目标在不同距离时的散射截面积参考值;
基于所述天线参数、所述波形有效时间、所述发射增益、所述接收增益、所述信噪比和所述散射截面积参考值得到每个所述真实目标在多个方位角下的多个距离-散射截面积的曲线变化图;
通过调整雷达的噪声值来调整所述多个距离-散射截面积的曲线变化图,当所述多个距离-散射截面积的曲线变化图的相似度满足预设条件时,确定满足该预设条件的噪声值为雷达噪声值。
示例性地,雷达方程如下:
,
其中,表示距离,/>表示散射截面积(RCS),/>表示发射功率,/>表示发射增益,/>表示接收增益,/>表示波长,/>表示波形有效时间,/>表示信噪比,/>表示玻尔兹曼常数,/>表示环境温度,/>表示雷达噪声。
在步骤101中测得的不同方位角和俯仰角下的发射增益Gtx和接收增益Grx;步骤102中,真实目标具有确定的散射截面积参考值(RCS),以及不同的距离d、信噪比SNR;确定已知雷达系统天线设计参数Pt、λ、k、T和波形有效时间Tmeas到雷达方程。
图2为本发明实施例提供的一种距离-散射截面积的曲线变化图,同一个真实目标随距离变化的散射截面积(RCS)基本满足图2所示的曲线关系,通过调整系统噪声F,直到算出的散射截面积(RCS)与已知的散射截面积参考值(RCS)基本保持一致,从而确定此时的噪声为雷达系统的雷达噪声F。
进一步地,所述基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积包括:
针对多个真实目标,分别执行如下操作:
确定该真实目标对应的发射增益、接收增益、信噪比和距离;
基于该发射增益、该接收增益、该信噪比、该距离、所述雷达噪声值、所述天线参数、所述波形有效时间计算该真实目标的散射截面积。
示例性地,当确定出雷达噪声后,将不同的真实目标在不同俯仰角、方位角、距离时的数据带入雷达方程,得到每种真实目标在不同相对位置处的散射截面积。
进一步地,所述计算所述雷达的波形有效时间包括:
确定所述雷达在一个发射周期内发射的射频信号的有效chirp数;
确定所述雷达对所述第一雷达信号或所述第二雷达信号进行采样的采样率;
确定所述雷达在一个chirp信号中的有效采样点数;
基于所述有效chirp数、所述有效采样点数和所述采样率计算所述波形有效时间。
示例性地,在发射雷达射频信号之前,先设计信号的波形,进而可以确定出一个发射周期内的有效chirp数,该参数可由系统设计指标确定。
在雷达对回波信号进行采样时,对应有采样率和一个chirp信号中的有效采样点数,然后基于有效chirp数、有效采样点数和采样率计算所述波形有效时间。具体可根据如下公式计算波形有效时间:
Tmeas= Nsamples*Nchirps/Fs,
其中,Tmeas表示波形有效时间,Nsamples表示有效采样点,Nchirps表示有效chirp数,Fs表示采样率。
进一步地,所述计算方法还包括:
在所述根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据之后,对所述第二雷达信号进行滤波处理。
进一步地,所述对所述第二雷达信号进行滤波处理包括:
对于所述第二雷达信号中相邻的第一信号和第二信号,根据下式进行滤波:
RCSf=(RCS1+ m * RCS2)/(1 + m),
其中,RCSf表示滤波后的第二雷达信号,RCS1表示所述第一信号,RCS2表示所述第二信号,m表示预设的系数。
示例性地,由于实际场景中环境复杂,受噪声等多种因素的影响,散射截面积(RCS)波动范围较大,所以需要根据采集到的多帧回波信号进行滤波处理,具体使用上述公式进行滤波,其中,滤波系数m可通过多次测试验证的经验值得到。图3为本发明实施例提供的一种滤波后的距离-散射截面积的曲线变化图,结果滤波以后,实际的效果图如图3所示,对信号进行滤波后,可以使计算结果更准确。
通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例,至少可以实现如下技术效果:
在本发明所公开的技术方案中,通过在测试暗室对角反的实际测试数据对雷达天线系统的增益数据进行标定,并在外场对具有不同散射截面积(RCS)的真实目标进行雷达噪声的标定,并且对雷达信号进行滤波处理,最后根据获取的数据计算不同的真实目标在不同的俯仰角、方位角和距离下的散射截面积(RCS),明显提高了实时散射截面积(RCS)估算的准确度。
基于与本发明实施例的一种雷达散射截面积的计算方法同样的发明构思,本发明实施例提供了一种雷达散射截面积的计算装置,请参考图4,所述装置包括:
增益数据计算模块201,用于根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据;
信噪比数据计算模块202,用于根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据;
噪声数据计算模块203,用于根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据;
散射截面积计算模块204,用于基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积。
进一步地,所述增益数据计算模块201还用于:
对第一回波信号进行傅里叶变换以得到第一距离-多普勒幅度谱,其中,在所述根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据之前,驱使所述雷达在所述测试暗室中向角反发射第一脉冲信号,并驱使所述雷达接收所述角反在多个俯仰角和/或方位角处返回的第一回波信号;
在所述第一距离-多普勒幅度谱中确定俯仰角和方位角为零的回波信号对应的幅度谱为基准幅度谱;
基于所述第一距离-多普勒幅度谱和所述基准幅度谱计算多个俯仰角和/或方位角处返回的回波信号的发射增益和接收增益。
进一步地,所述信噪比数据计算模块202还用于:
对所述第二回波信号进行傅里叶变换以得到第二距离-多普勒幅度谱,其中,在所述根据多个所述真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据之前,驱使所述雷达向多个所述真实目标发射第二脉冲信号,并驱使所述雷达接收多个所述真实目标在多个距离和/或方位角处返回的第二回波信号;
基于所述第二距离-多普勒幅度谱计算多个所述真实目标在多个距离处返回的回波信号的信噪比。
进一步地,所述噪声数据计算模块203还用于:
获取所述雷达的天线参数,并计算所述雷达的波形有效时间;
确定每个所述真实目标在不同距离时的散射截面积参考值;
基于所述天线参数、所述波形有效时间、所述发射增益、所述接收增益、所述信噪比和所述散射截面积参考值得到每个所述真实目标在多个方位角下的多个距离-散射截面积的曲线变化图;
通过调整雷达的噪声值来调整所述多个距离-散射截面积的曲线变化图,当所述多个距离-散射截面积的曲线变化图的相似度满足预设条件时,确定满足该预设条件的噪声值为雷达噪声值。
进一步地,所述散射截面积计算模块204还用于:
针对多个真实目标,分别执行如下操作:
确定该真实目标对应的发射增益、接收增益、信噪比和距离;
基于该发射增益、该接收增益、该信噪比、该距离、所述雷达噪声值、所述天线参数、所述波形有效时间计算该真实目标的散射截面积。
进一步地,所述噪声数据计算模块203还用于:
确定所述雷达在一个发射周期内发射的射频信号的有效chirp数;
确定所述雷达对所述第一雷达信号或所述第二雷达信号进行采样的采样率;
确定所述雷达在一个chirp信号中的有效采样点数;
基于所述有效chirp数、所述有效采样点数和所述采样率计算所述波形有效时间。
进一步地,所述装置还用于:
在所述根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据之后,对所述第二雷达信号进行滤波处理。
进一步地,所述装置还用于:
对于所述第二雷达信号中相邻的第一信号和第二信号,根据下式进行滤波:
RCSf=(RCS1+ m * RCS2)/(1 + m),
其中,RCSf表示滤波后的第二雷达信号,RCS1表示所述第一信号,RCS2表示所述第二信号,m表示预设的系数。
其中,所述雷达散射截面积的计算装置的其它方面以及实现细节与前面所描述的雷达散射截面积的计算方法相同或相似,在此不再赘述。
根据本发明的另一方面,本发明还提供一种存储介质,所述存储介质中存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的任一雷达散射截面积的计算方法。
综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (11)
1.一种雷达散射截面积的计算方法,其特征在于,所述计算方法包括:
根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据,其中,所述增益数据包括发射增益和接收增益;
根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据;
根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据;
基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积;
其中,所述根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据包括:
获取所述雷达的天线参数,并计算所述雷达的波形有效时间;
确定每个所述真实目标在不同距离时的散射截面积参考值;
基于所述天线参数、所述波形有效时间、所述发射增益、所述接收增益、所述信噪比和所述散射截面积参考值得到每个所述真实目标在多个方位角下的多个距离-散射截面积的曲线变化图;
通过调整雷达的噪声值来调整所述多个距离-散射截面积的曲线变化图,当所述多个距离-散射截面积的曲线变化图的相似度满足预设条件时,确定满足该预设条件的噪声值为雷达噪声值。
2.如权利要求1所述的计算方法,其特征在于,所述计算方法还包括:
在所述根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据之前,驱使所述雷达在所述测试暗室中向角反发射第一脉冲信号,并驱使所述雷达接收所述角反在多个俯仰角和/或方位角处返回的第一回波信号。
3.如权利要求2所述的计算方法,其特征在于,所述根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据包括:
对所述第一回波信号进行傅里叶变换以得到第一距离-多普勒幅度谱;
在所述第一距离-多普勒幅度谱中确定俯仰角和方位角为零的回波信号对应的幅度谱为基准幅度谱;
基于所述第一距离-多普勒幅度谱和所述基准幅度谱计算多个俯仰角和/或方位角处返回的回波信号的发射增益和接收增益。
4.如权利要求3所述的计算方法,其特征在于,所述计算方法还包括:
在所述根据多个所述真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据之前,驱使所述雷达向多个所述真实目标发射第二脉冲信号,并驱使所述雷达接收多个所述真实目标在多个距离和/或方位角处返回的第二回波信号。
5.如权利要求4所述的计算方法,其特征在于,所述根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据包括:
对所述第二回波信号进行傅里叶变换以得到第二距离-多普勒幅度谱;
基于所述第二距离-多普勒幅度谱计算多个所述真实目标在多个距离处返回的回波信号的信噪比。
6.如权利要求5所述的计算方法,其特征在于,所述基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积包括:
针对多个真实目标,分别执行如下操作:
确定该真实目标对应的发射增益、接收增益、信噪比和距离;
基于该发射增益、该接收增益、该信噪比、该距离、所述雷达噪声值、所述天线参数、所述波形有效时间计算该真实目标的散射截面积。
7.如权利要求5所述的计算方法,其特征在于,所述计算所述雷达的波形有效时间包括:
确定所述雷达在一个发射周期内发射的射频信号的有效chirp数;
确定所述雷达对所述第一雷达信号或所述第二雷达信号进行采样的采样率;
确定所述雷达在一个chirp信号中的有效采样点数;
基于所述有效chirp数、所述有效采样点数和所述采样率计算所述波形有效时间。
8.如权利要求1所述的计算方法,其特征在于,所述计算方法还包括:
在所述根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据之后,对所述第二雷达信号进行滤波处理。
9.如权利要求8所述的计算方法,其特征在于,所述对所述第二雷达信号进行滤波处理包括:
对于所述第二雷达信号中相邻的第一信号和第二信号,根据下式进行滤波:
RCSf=(RCS1 + m * RCS2)/(1 + m),
其中,RCSf表示滤波后的第二雷达信号,RCS1表示所述第一信号,RCS2表示所述第二信号,m表示预设的系数。
10.一种雷达散射截面积的计算装置,其特征在于,所述装置包括:
增益数据计算模块,用于根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据,其中,所述增益数据包括发射增益和接收增益;
信噪比数据计算模块,用于根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据;
噪声数据计算模块,用于根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据;
散射截面积计算模块,用于基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积;
其中,所述噪声数据计算模块还用于:
获取所述雷达的天线参数,并计算所述雷达的波形有效时间;
确定每个所述真实目标在不同距离时的散射截面积参考值;
基于所述天线参数、所述波形有效时间、所述发射增益、所述接收增益、所述信噪比和所述散射截面积参考值得到每个所述真实目标在多个方位角下的多个距离-散射截面积的曲线变化图;
通过调整雷达的噪声值来调整所述多个距离-散射截面积的曲线变化图,当所述多个距离-散射截面积的曲线变化图的相似度满足预设条件时,确定满足该预设条件的噪声值为雷达噪声值。
11.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载以执行如权利要求1至9中任一项所述的计算方法。
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