一种雷达信号处理机目标测量的数学建模方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114114170A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111040422.8(22)申请日2021.09.06(71)申请人西安电子工程研究所地址710100陕西省西安市长安区凤栖东路(72)发明人卢冀李万玉陈皓晖史鹏涛肖开健肖秋(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人刘新琼(51)Int.Cl.G01S7/40(2006.01)G06F30/20(2020.01)权利要求书3页说明书8页附图1页(54)发明名称一种雷达信号处理机目标测量的数学建模方法(57)摘要本发明涉及一种雷达信号处理机目标测量的数学建模方法，属于雷达数字化建模与仿真技术领域。该方法充分考虑了目标、杂波和电子干扰信号三类信号的多普勒参数，采用数学计算方式实现雷达信号处理机目标测量功能，根据目标、杂波和电子干扰信号的和、方位差和俯仰差多普勒参数获得目标的距离、多普勒频移、方位角和俯仰角信息。该方法适用于雷达数字化设计与仿真中，对雷达信号处理机目标测量的数字化建模。CN114114170ACN114114170A权利要求书1/3页1.一种雷达信号处理机目标测量的数学建模方法，其特征在于包括参数综合模块、目标检测模块和参数测量模块；步骤如下：步骤1：参数综合模块根据收到的雷达回波时延、雷达回波频率、目标和信号多普勒参数、方位差信号多普勒参数和俯仰差信号多普勒参数，杂波的和信号多普勒参数、方位差信号多普勒参数和俯仰差信号多普勒参数以及电子干扰的和信号多普勒参数、方位差信号多普勒参数和俯仰差信号多普勒参数，计算目标和信号参数、杂波和信号参数，电子干扰和信号参数，综合和信号参数，综合方位差信号参数和综合俯仰差信号参数，并将计算得到的目标和信号参数、杂波和信号参数，电子干扰和信号参数发送至目标检测模块，将综合和信号参数，综合方位差信号参数和综合俯仰差信号参数发送至参数测量模块；步骤2：目标检测模块根据收到的目标和信号参数、杂波和信号参数，电子干扰和信号参数，对是否检测到目标进行判决，生成检测指示参数，并将该参数发送到参数测量模块；步骤3：参数测量模块根据目标检测模块输入的检测指示参数和参数综合模块输入的综合和信号参数，综合方位差信号参数，综合俯仰差信号参数，以及雷达回波时延和雷达回波频率，计算得到目标距离、目标多普勒频移、目标方位角和目标俯仰角。2.根据权利要求1所述一种雷达信号处理机目标测量的数学建模方法，其特征在于所述的步骤1具体为：设输入参数综合模块的雷达回波时延和回波频率为T和F，和信号多普勒参数，方位差信号多普勒参数和俯仰差信号多普勒参数分别为DΕx，DΔAzx和DΔElx，其中x＝t,c,i分别表示目标，杂波，电子干扰信号的多普勒参数，参数综合模块输出的目标和信号参数、杂波和信号参数，电子干扰和信号参数，综合和信号参数，综合方位差信号参数和综合俯仰差信号参数分别为εt，εc，εi，Ε，ΔAz和ΔEl；当雷达未跟踪目标时，考虑一定距离范围内的目标、杂波或电子干扰信号，此时，εx，x＝t，c，i，为εx＝α·DEx(1)其中α为其中Rd表示雷达设定的探测距离，Rg表示距离门距离范围，n表示探测距离系数，为正整数，R′表示雷达探测对象距离雷达的距离，R′由雷达回波时延T计算得到，T为CPI时间内，N个脉冲发送与接收时间差的平均值，令tn为第n个脉冲发送与接收的时间差，接收脉冲为雷达探测对象的回波脉冲，当电子干扰假目标成功欺骗雷达时，探测对象为电子干扰的假目标，否则为目标，总之R′为C为光速，Ru为雷达探测的不模糊距离，则2CN114114170A权利要求书2/3页PRI为脉冲间隔时间，当雷达跟踪目标时，考虑一定距离和多普勒范围内的目标、杂波或电子干扰信号，则，εx＝β·DEx(6)其中β为Rt和Ft为目标的距离和多普勒频移，fg表示多普勒门频率范围，l、k表示跟踪距离系数和跟踪多普勒频移系数，均为正整数，f′d表示雷达探测对象回波的多普勒频移，f′d可由雷达回波频率F计算得到，F为CPI时间内，N个脉冲发送与接收信号频率差的均值，令fn为第n个脉冲发送与接收信号的频率差，接收脉冲为雷达探测对象的回波脉冲，当电子干扰假目标成功欺骗雷达时，探测对象为电子干扰的假目标，否则为目标，总之f′d为其中PRF为脉冲重复频率，E为E＝DEt+DEc+DEi(10)ΔAz为ΔAz＝DΔAzt+DΔAzc+DΔAzi(11)ΔEl为ΔEl＝DΔELt+DΔELc+DΔELi(12)。3.根据权利要求2所述一种雷达信号处理机目标测量的数学建模方法，其特征在于所述的步骤2具体为：设检测指示参数为De，De为1表示检测到目标，De为0表示未检测到目标，则其中rand([0