技術(shù)特征：

1.一種微波暗室中脈沖體制雷達目標探測模擬方法，其特征在于：該方法步驟如下：

第一步，利用間歇收發(fā)方式，獲取目標回波信號

脈沖信號的收發(fā)過程等價于用方波信號p(t)與發(fā)射脈沖信號s₀(t)相乘，即有s₁(t)＝s₀(t)·p(t)，而回波的目標調(diào)制過程相當于將發(fā)射信號與目標響應(yīng)進行卷積；設(shè)雷達目標時域沖激響應(yīng)函數(shù)為h(t)，則間歇收發(fā)后目標回波信號可等價表示為s₂(t)＝h(t)*(s₀(t)·p(t))，*表示卷積；

第二步，目標回波恢復(fù)

根據(jù)發(fā)射信號帶寬等參數(shù)，設(shè)計低通濾波器，對目標回波信號s₂(t)進行低通濾波，獲取間歇收發(fā)之后的目標回波；

第三步，脈沖壓縮獲取目標信息

脈沖壓縮，獲取間歇收發(fā)后目標信息s_h(t)，然后根據(jù)間歇收發(fā)參數(shù)決定是否采用開窗的方法提取目標信息；

第四步，目標回波能量補償信息重構(gòu)

根據(jù)間歇收發(fā)參數(shù)，得到脈沖壓縮后信號的能量補償值，通過能量補償，重構(gòu)目標探測信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波暗室中脈沖體制雷達目標探測模擬方法，其特征在于：第一步所述間歇收發(fā)方式下，收發(fā)交替工作過程可以抽象為一方波信號p(t)對雷達脈沖信號進行控制，p(t)可表示為

$p\left(t\right)=rect\left(\frac{t}{\mathrm{\τ}}\right)*\underset{n=-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}\mathrm{\δ}(t-{\mathrm{nT}}_s)---\left(1\right)$

其中τ為發(fā)射通道工作時段，T_s為間歇收發(fā)周期，δ(·)為單位沖擊函數(shù)，n表示第n個沖擊脈沖函數(shù)；

根據(jù)傅氏變換性質(zhì)，p(t)的頻域形式為

$P\left(f\right)={\mathrm{\τf}}_s\underset{n=-\mathrm{\∞}}{\overset{n=+\mathrm{\∞}}{\Σ}}\sin c\left({\mathrm{nf}}_s\mathrm{\τ}\right)\mathrm{\δ}(f-{\mathrm{nf}}_s)---\left(2\right)$

其中，f_s＝1/T_s，sinc(x)＝sin(πx)/(πx)；可以發(fā)現(xiàn)，間歇收發(fā)控制信號的頻譜為p(t)各時域諧波的組合，且主峰處幅值由收發(fā)參數(shù)τf_s決定，并決定目標信息重構(gòu)的能量補償值；

通過精確的時延和波形控制可以保證實際發(fā)射信號的相位連續(xù)性和幅度一致性，從而確保收發(fā)過程等效為方波信號p(t)與雷達發(fā)射脈沖信號s₀(t)的乘積；

目標散射過程可等效為一線性系統(tǒng)與激勵信號相卷積；設(shè)目標與雷達相對距離為R，散射強度為σ₀，徑向運動速度為v，目標在雷達視線方向投影長度為L；雷達目標時域沖激響應(yīng)函數(shù)為h(t)＝σ₀δ(t-Δt)；假設(shè)雷達發(fā)射脈沖信號為一線性調(diào)頻脈沖信號；從而，間歇收發(fā)條件下，目標回波信號去載頻后可表示為：

$s_2\left(t\right)=Au(t-\mathrm{\Δ}t)\exp (-j2{\mathrm{\πf}}_0\mathrm{\Δ}t)\[rect\left(\frac{t}{\mathrm{\τ}}\right)*\underset{n=-\mathrm{\∞}}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}\mathrm{\δ}(t-{\mathrm{nT}}_s)\]---\left(3\right)$

其中，A為回波幅度，可由回波功率得到，P_t為發(fā)射功率，G為天線收發(fā)增益，λ為波長，Δt＝2(R-vt)/C，C為電磁波傳播速度；rect(·)為矩形窗函數(shù)，T_p為脈寬，u(t)＝exp(jπγt²)為復(fù)包絡(luò)信號，為單位虛數(shù)，f₀為中心頻率，γ為線性調(diào)頻率；可以發(fā)現(xiàn)，目標回波信號由一系列子脈沖信號構(gòu)成，各段子脈沖寬度與發(fā)射通道工作時段τ相等，子脈沖帶寬B_Δ＝γτ。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波暗室中脈沖體制雷達目標探測模擬方法，其特征在于：第二步所述目標回波恢復(fù)，具體方法如下：s₂(t)對應(yīng)頻域形式為

$S_2\left(f\right)={\mathrm{A\τf}}_s\underset{n=-\mathrm{\∞}}{\overset{n=+\mathrm{\∞}}{\Σ}}\sin c\left({\mathrm{nf}}_s\mathrm{\τ}\right)U(f-{\mathrm{nf}}_s)\exp (-j2\mathrm{\π}(f+f_0-{\mathrm{nf}}_s\left)\mathrm{\Δ}t\right)---\left(4\right)$

其中sinc(·)為辛克函數(shù)，U(f)為u(t)的頻譜；

根據(jù)線性調(diào)頻LFM信號帶寬，設(shè)計低通濾波器截止頻率剛好覆蓋信號帶寬，從而間歇收發(fā)之后，位于原始LFM信號帶寬之外的頻譜分量將被有效濾除，進一步可以得到信號時域波形；考慮W(f)為低通濾波器的頻譜，理想情況下，濾波器的頻譜滿足如下條件

$W\left(f\right)=\left\{\begin{array}{c}1,f\<=B\\ 0,f\>B\end{array}\right.---\left(5\right)$

從而，經(jīng)過低通濾波之后，可得

S₃(f)＝W(f)S₂(f) (6)

進一步，可以獲得經(jīng)過低通濾波之后信號的時域形式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波暗室中脈沖體制雷達目標探測模擬方法，其特征在于：第三步所述脈沖壓縮獲取目標信息，具體方法如下：在接收機中，根據(jù)發(fā)射信號可得幅度歸一化匹配濾波器頻率響應(yīng)為

$H\left(f\right)=rect\left(\frac{f}{B}\right)\·\exp (j\mathrm{\π}\frac{f^2}{\mathrm{\γ}}-j\frac{\mathrm{\π}}{4})---\left(7\right)$

其中f是頻率分量，B是雷達信號帶寬；

根據(jù)匹配濾波器特點，W(f)在LFM信號帶寬內(nèi)為1，帶寬外為0，與H(f)基本相同，因此相乘后可以忽略W(f)；從而，目標回波信號經(jīng)匹配濾波并取模后輸出形式可以表示為

$\begin{array}{c}\left|s_h\left(t\right)\right|=|IFFT\[S_3\left(f\right)H\left(f\right)\]|\\ =\left|{\mathrm{AB\τf}}_s\underset{n=-\mathrm{\∞}}{\overset{n=+\mathrm{\∞}}{\Σ}}\sin c\left({\mathrm{nf}}_s\mathrm{\τ}\right)\sin c\left(B\right(t+\frac{{\mathrm{nf}}_s}{\mathrm{\γ}}-\mathrm{\Δ}t)\right)|\end{array}---\left(8\right)$

其中|·|表示取模運算，IFFT表示逆傅里葉變換；對|s_h(t)|的主峰位置(n＝0)進行時域開窗處理可濾出主峰，完成目標信息重構(gòu)；需要條件分析如下：

|s_h(t)|相鄰兩個辛克函數(shù)尖峰相距

$\mathrm{\Δ}R=\frac{{\mathrm{cf}}_s}{2\mathrm{\γ}}---\left(9\right)$

要保證匹配濾波后相鄰峰值不發(fā)生混疊，則需滿足

ΔR＞L (10)

此外要滿足目標回波信號不遮擋和完全接收條件，還須有

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\τ}\≤\mathrm{\Δ}t\\ \mathrm{\τ}+\mathrm{\Δ}t+\mathrm{\Δ}\mathrm{\τ}\≤T_s\end{array}\right.---\left(11\right)$

其中表示信號遍歷目標耗時；

從而，約束條件可寫為

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\τ}\≤\frac{2R}{C}\\ \mathrm{\τ}+\frac{2(R+L)}{C}\≤T_s\<\frac{{\mathrm{CT}}_p}{2BL}\end{array}\right.---\left(12\right)$

一方面T_s越小(f_s越大)，則相鄰兩個峰值距離越遠，越利于目標信息重構(gòu)，一旦T_s足夠小，在距離門內(nèi)將只能觀察到實際目標處的尖峰；另一方面T_s越大則信號輻射能量越小，越不易恢復(fù)目標信息；

根據(jù)上述分析，當間歇收發(fā)頻率小于信號帶寬時，需要在匹配濾波之后，通過合理的開窗，提取脈沖壓縮后的主峰，重構(gòu)目標信息；開窗的目的主要是為了消除n≠0的峰值；在理想情況下，開窗類似于用矩形通斷截取脈壓主峰，通斷時間對應(yīng)的距離寬要小于相鄰峰的距離，從而

因此，截斷之后間歇收發(fā)回波的匹配濾波輸出為

其中，回波延時Δt可以根據(jù)加窗前式(4)中的主峰位置估計得到；這樣，就可以利用“間歇”收發(fā)方法解決空間有限條件下的長脈沖信號目標探測問題；此外，根據(jù)式(9)，當間歇收發(fā)周期T_s與完整信號帶寬相當時，相鄰虛假峰將無法在距離門內(nèi)觀測到；此時，不采用時域截斷即可有效獲取目標信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波暗室中脈沖體制雷達目標探測模擬方法，其特征在于：第四步所述目標回波能量補償與信息重構(gòu)，方法如下：

根據(jù)間歇控制信號p(t)的頻域形式以及所得間歇收發(fā)回波匹配濾波輸出，可以發(fā)現(xiàn)，對于實際目標信息而言，間歇收發(fā)匹配濾波輸出的主峰(n＝0)反映了真實目標信息；但是由于發(fā)射信號的通斷，損失了部分信號能量，因此所得目標信息需要進行能量補償；根據(jù)式(8)，取n＝0處的脈壓輸出信息，并對信號幅度補償1/τf_s，即可精確的恢復(fù)得到目標回波的匹配濾波輸出，從而實現(xiàn)暗室中脈沖雷達信號的目標探測模擬過程；恢復(fù)后的脈壓輸出表達式為