利索能及
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专利号: 2017111196207
申请人: 桂林电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于线性调频的时间依赖性频控阵目标探测方法,其特征是,包括如下步骤:

1)确定LFM-FDA发射波束峰值时的距离、角度和频率增量与时间的关系:通过LFM-FDA方向图峰值的表达式得出LFM-FDA发射波束峰值时的距离、角度和频率增量与时间的关系,假定线性调频频控阵的各阵元的发射频率依次线性增加,第m个阵元发射信号的载频fm为:fm=f0+(m-1)Δf m=1,…,M,

第m个阵元到达远场参考点的距离为:

Rm=R0-(m-1)dsinθ m=1,...,M,

第m个阵元发射信号的表达式为:

则LFM-FDA方向图峰值的表达式为:

其中f0为频控阵的基准载频,M为总的阵元个数,Δf为阵元间频率增量,R0为第一个阵元距离远场参考点的距离,d为相邻阵元的间距,θ为阵元到达远场的波束与法线方向的夹角,c为光速,B为每个阵元的带宽,T为阵元每次发射的脉冲持续时间;

2)确定时间依赖性频率增量表达式:结合步骤1)中方向图峰值的表达式,并将其写为与时间相关的表达形式:n设置为1;

3)得到时间依赖性频率增量Δfp(t):对于目标点(θp,Rp),其中θp为目标的角度,Rp为目标的距离,结合步骤2)中时间依赖性LFM-FDA频率增量的表达式,在阵列的一次探测时间内得到目标点(θp,Rp)角度-距离下的时间依赖性频率增量Δfp(t)为:n设置为1;

4)得到距离-时间以及角度-时间的仿真图:结合步骤3)得到的时间相关频率增量Δfp(t)与LFM-FDA频控阵信号,将整个仿真区域按距离和角度划分网格点,(θq,Rq)为其中一个距离-角度网格点,对LFM-FDA每个阵元的发射波束,针对该网格点进行时延补偿,再将各阵元经时延补偿后的发射波束进行累加,求得累加信号的模值并进行平方,在整个距离-角度网格中得到一个时间、距离和角度的关系函数:将目标的角度θp带入关系函数,得到目标位置的距离-时间关系函数:

再将目标的距离Rp带入关系函数,得到目标位置的角度-时间关系函数:

依次遍历仿真范围内每个网格点,并在距离-角度维上进行仿真;

5)进行目标搜索:将阵列的一次探测工作时间划分为5-10个时间段,在每个时间段内对仿真范围内的距离和角度上进行步进,并遍历仿真中所需要的探测范围,完成在距离域和角度域的目标搜索过程,首先设置探测区域中一个感兴趣的距离R,使用LFM-FDA时间依赖性频控阵进行角度扫描,在第一个时间段内的初始角度值为θ1,相邻时间段的角度扫描步进值为Δθ,最后一个时间段的终止角度值为θ2,当一次探测时间结束时,相当于对此距离R上的角度范围θ1-θ2完成了扫描,再设置探测区域中一个感兴趣的角度θ,使用LFM-FDA时间依赖性频控阵进行距离扫描,在第一个时间段内的初始距离值为R1,相邻时间段的距离扫描步进值为ΔR,最后一个时间段的终止距离值为R2,当一次探测时间结束时,相当于对此角度θ上的距离范围R1-R2完成了扫描。