弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法技术

本发明专利技术公开了一种弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法，主要解决弹载雷达测量海面超低空目标时存在的多径回波的建模问题。实现步骤为：构建多径回波几何构型；划分海面有效散射区域；计算海面布鲁斯特反射系数；计算散射单元的等效散射系数；建立完整的多通道多径回波信号模型。本发明专利技术构建的多径信号模型既有目标信号还有不同方向的大量多径回波信号，与现有多径回波建模方法相比，划分了海面有效散射区域，并分析了区域内散射特性，采用双基等效理论和布鲁斯特效应，精确表述了目标客观环境，提高了弹载雷达在后续信号处理中的检测性能，为多通道弹载雷达系统设计和目标探测提供支撑。

Low altitude target analysis and multipath echo modeling method for missile borne multi-channel radar

This invention discloses a method of multi channel radar ultra low altitude target analysis and multipath echo modeling, which mainly solves the problem of modeling the multipath echo of the missile borne radar when measuring the ultra low altitude target in the sea surface. The implementation steps are as follows: constructing the geometric configuration of multipath echo, dividing the effective scattering region of the sea surface, calculating the Brewster reflection coefficient of the sea surface, calculating the equivalent scattering coefficient of the scattering unit, and establishing a complete multipath multipath echo signal model. The multipath signal model constructed by the invention has both the target signal and the large number of multipath echo signals in different directions. Compared with the existing multipath echo modeling method, the effective scattering region of the sea surface is divided and the scattering characteristics in the region are analyzed. The objective environment is accurately expressed by using the double base equivalent theory and Brewster effect. It improves the detection performance of missile borne radar in subsequent signal processing, and provides support for multi-channel missile borne radar system design and target detection.

【技术实现步骤摘要】
弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法
本专利技术属于雷达
，主要涉及多径回波建模，具体的说是一种弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法，可用于弹载多通道雷达探测海面低空目标。
技术介绍
弹载相控阵雷达的系统设计与信号处理实现低空目标探测是下一代主动雷达导引头的一项关键技术。相比机载预警雷达，弹载雷达采用前视阵列运动速度快、工作波长短。尤其对于探测海面低空目标，导引头所接收到的回波信号不仅包含目标的直接路径信号，还包含目标经地海面反射形成的多径信号；而当目标低空飞行时，各路径回波之间的路程差很小，回波信号叠加在同一距离单元内，多路径传播会造成回波信号幅度的规律性变化(目标闪烁)，或相干叠加，或相干相消，造成无法得到真实目标回波信息。超低空目标的多径信号可以分为两种：镜面反射和漫反射。在海面相对平坦时，镜面反射占主导。镜面反射分量依赖于雷达、目标和反射面之间的几何关系，包含着与目标强相关的回波信号，稍有去极化，具有相当强的确定性，在目标检测和跟踪过程中会对雷达性能产生较大影响。在实际情况中，多径回波信号会受到多种因素的影响。由于海面存在起伏，镜面反射多径信号的回波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法，其特征在于，包括有如下步骤：(1)建立多径信号几何构型，划分雷达回波信号：将雷达回波信号根据传播路径的不同划分为四种，其中路径0为直射路径，路径1、2、3为多径信号，雷达接收到的回波信号为四条路径信号的叠加，①路径0为雷达‑目标‑雷达；②路径1为雷达‑目标‑海面‑雷达；③路径2为雷达‑海面‑目标‑雷达；④路径3为雷达‑目标‑海面‑目标‑雷达；(2)划分海面有效散射区域：海面有效散射区域是一块以中心散射点S为中心的正方形区域，根据距离分辨率，将整个区域划分为P个小的散射单元SP，每个散射单元满足均匀分布，从而整个区域内的回波即等效为每个地块回波...

【技术特征摘要】
1.一种弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法，其特征在于，包括有如下步骤：(1)建立多径信号几何构型，划分雷达回波信号：将雷达回波信号根据传播路径的不同划分为四种，其中路径0为直射路径，路径1、2、3为多径信号，雷达接收到的回波信号为四条路径信号的叠加，①路径0为雷达-目标-雷达；②路径1为雷达-目标-海面-雷达；③路径2为雷达-海面-目标-雷达；④路径3为雷达-目标-海面-目标-雷达；(2)划分海面有效散射区域：海面有效散射区域是一块以中心散射点S为中心的正方形区域，根据距离分辨率，将整个区域划分为P个小的散射单元SP，每个散射单元满足均匀分布，从而整个区域内的回波即等效为每个地块回波的叠加；(3)计算散射单元的海面反射系数Γ：根据布鲁斯特效应计算每个小散射单元的反射系数Γ；(4)计算散射单元的等效散射系数σ0：采用双基等效原理，结合经验散射模型HYB模型估计多径回波信号的后向散射系数σe，最终得到每个散射单元的等效散射系数σ0＝Γσe；(5)建立四条路径的多通道回波信号模型X(t)：建立多通道回波模型矩阵X(t)，其中第n个通道第k个脉冲的回波模型x(n,k)，是P个海面散射单元四条路径回波信号的叠加，完成多径回波建模。2.根据权利要求1所述的弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法，其特征在于，其中步骤(2)中所述的中心散射点S的位置矢量Ps为：pS＝(xS,yS,zS)式中，xS，yS，zS分别表示中心散射点S在正交坐标系中的位置坐标，zS＝0表示S点位于水平面上，由雷达位置矢量和目标的位置矢量可以得到直线方程：式中，xR，yR，zR为雷达平台位置坐标，xT，yT，zT为目标的位置坐标，根据方程求解散射中心点S的位置矢量Ps。3.根据权利要求1所述的弹载多通道雷达超低空目标分析与多径回波建模方法，其特征在于，其中步骤(2)中的散射单元SP，为均匀正方形，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱圣棋，张涛，廖桂生，许京伟，李婕，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61