fst)
[0047] Na=ceil(2Xda/ω/prt)
[0048] 其中：ceil表示向上取整，V。為光速，為雷達(dá)脈沖時(shí)寬，fst為雷達(dá)距離向采樣 周期，ω為雷達(dá)掃描速度。
[0049]S22:從步驟S1中的導(dǎo)彈三維位置坐標(biāo)向量中，截取與步驟S21中雷達(dá)掃描完雷達(dá) 照射的地面區(qū)域?qū)?yīng)的導(dǎo)彈三維位置坐標(biāo)向量，從散射點(diǎn)矩陣中取出一個(gè)散射點(diǎn)，再利用 散射點(diǎn)的位置信息和截取后的導(dǎo)彈三維坐標(biāo)向量，求解出散射點(diǎn)的斜距歷史矩陣。
[0050] 從步驟S1中的導(dǎo)彈三維位置坐標(biāo)向量砬&，中，截取與步驟S21中雷達(dá)掃 描完。所在地面區(qū)域時(shí)對應(yīng)的導(dǎo)彈三維位置坐標(biāo)向量，:其中 的數(shù)據(jù)長度為凡，取σ 中一個(gè)散射點(diǎn)σ(N X，Ny) (χ1，y!，0)，且在矩陣 〇(凡，％)0^。)中的位置為（1^1，〇〇11)，1^1為矩陣行向位置索引，〇〇11為矩陣列向位置 索引。再利用σ ，求解出散射點(diǎn)〇 (NX，N山xl,yl,Q)的斜距歷史矩 陣S(Nr,Na)，S(Nr,Na)的每一行向量都為t(%)，K/Va)求解表示式如下：
[0052] 其中：abs表示求解三維向量中每個(gè)元素的幅值，Lm表示散射點(diǎn)〇 (Nx,Ny) 的三維坐標(biāo)，且1^= (xl,yl,0)。
[0053]S3:由散射點(diǎn)的斜距歷史、雷達(dá)脈沖時(shí)寬，計(jì)算出散射點(diǎn)回波距離向時(shí)域?yàn)V波器和 散射點(diǎn)的相位信息；
[0054] 所述步驟S3包括以下分步驟：
[0055] S31 :根據(jù)S22中的散射點(diǎn)的斜距歷史矩陣和雷達(dá)發(fā)射的脈沖信號(hào)，得到雷達(dá)照射 到散射點(diǎn)后返回的延時(shí)矩陣和返回信號(hào)的相位矩陣；
[0056]假設(shè)雷達(dá)發(fā)射的脈沖信號(hào)為s(t) =rect(t/Tr)Xexp(j2Jrfj+jπγt2)，其中t 表示距離維時(shí)間變量，?；為雷達(dá)脈沖時(shí)寬，f。為載頻，γ為調(diào)頻斜率，且γ=Β/?\，B為雷 達(dá)信號(hào)帶寬，rect(t/%)為持續(xù)時(shí)間為?；的矩形窗。雷達(dá)照射到散射點(diǎn)〇 返回的延時(shí)矩陣為Td(Nr，Na)，返回信號(hào)的相位矩陣為P(Nr，Na)，Td(Nr，Na)、P(Nr，Na)的求解 表達(dá)式如下：
[0057]Td(Nr,Na) = 2XSr(Nr,Na)/Vc
[0058]P(Nr,Na) =exp(-j2πfcXTd (Nr,Na) +jπγXpow (Rt (Nr,Na) _Td (Nr,Na)))
[0059] 其中：pow表示對矩陣每個(gè)元素求平方。
[0060] S32 :利用步驟S21中距離向時(shí)間矩陣和步驟S31中的延時(shí)矩陣，求解出散射點(diǎn)回 波距離維濾波器矩陣。
[0061] 利用步驟S21中距離向時(shí)間矩陣Rt(R，Na)和步驟S31中的延時(shí)矩陣Td(隊(duì)，Na)， 求解出距離維濾波器矩陣(隊(duì)，Na)，F(xiàn)r(Nr，Na)中任一元素值(隊(duì)，Na)(raw,ral)的求解方法如 下：
[0062]
[0063] 其中：row為矩陣的行索引號(hào)，col為矩陣的列索引號(hào)。
[0064]S4:由散射點(diǎn)的方位角度信息和雷達(dá)天線方向圖，構(gòu)造出散射點(diǎn)回波方位向時(shí)域 濾波器；
[0065] 讀取雷達(dá)天線方向圖數(shù)據(jù)向量，雷達(dá)天線方向圖如圖5所示，其中Np為雷 達(dá)天線方向圖數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，且Np= 465 ;利用σ〇^，％)0;1^。)的列索引號(hào)(3〇11，取出在步驟二 中向量七? )中的元素& (7V丄Η;接著利用L和步驟二中f4/m, (Λ〇確定雷達(dá)照射 到散射點(diǎn)〇 (Nx，Ny) (xl，yl，0) 的方位向時(shí)間，其中nl為中的 位置索引號(hào)；最后由nl求解出方位濾波器矩陣？3(隊(duì)，Na)，F(xiàn)a(tNa)的每一行向量 都為忍（Λ〇，忍（Λζ)向量中索引號(hào)為nl-fl〇〇r(Np/2)~nl-fl〇〇r(Np/2)+Np-l的子向量 武(?)等于向量4%)，總(〇中的其他元素都為〇，nl的求解表達(dá)式為：
[0067] 其中，Θ為雷達(dá)波束寬度，ω為雷達(dá)掃描速度，first表示取中第一個(gè)大 于或等于0 / 2yω的元素的位置索引號(hào)。
[0068] S5:將散射點(diǎn)的散射系數(shù)乘以散射點(diǎn)相位矩陣、散射點(diǎn)回波距離向時(shí)域?yàn)V波器和 散射點(diǎn)回波方位向時(shí)域?yàn)V波器，得到該散射點(diǎn)的回波矩陣。
[0069] 所述步驟S5包括以下分步驟：
[0070] S51 :將散射點(diǎn)的散射系數(shù)、S31中散射點(diǎn)的相位矩陣、S32中的散射點(diǎn)距離維濾波 器矩陣和S4中的散射點(diǎn)方位向?yàn)V波器矩陣相乘，得到散射點(diǎn)最后的回波矩陣；
[0071] 將散射系數(shù)σ(ΝX，Ny) (χ1，y!，〇)、相位矩陣P(Nr，Na)、距離濾波器矩陣Fr(Nr，Na)和方 位濾波器矩陣Fa(H)向乘，便可得到散射點(diǎn)〇 (Nx，Ny)&yl力最后的回波矩陣E(NpNa)， E(H)的求解表達(dá)式如下：
[0072] E(Nr，NJ=。（Nx，Ny) (xl，yl，。)X(P(Nr，Na) · *Fr (Nr，Na) · *Fa (Nr，NJ)
[0073] 其中：.*表示矩陣點(diǎn)乘。
[0074] S52:重復(fù)步驟S22至步驟S51，得到散射系數(shù)矩陣中所有散射點(diǎn)的回波矩陣，再將 所有散射點(diǎn)的回波矩陣相加，得到散射系數(shù)矩陣所對應(yīng)的雷達(dá)照射場景的回波矩陣，如圖6 所示。
[0075] 為了驗(yàn)證本發(fā)明方法的正確性，對生成的回波矩陣進(jìn)行了距離向脈沖壓縮處理、 基于導(dǎo)彈參數(shù)的距離走動(dòng)校正處理和方位解卷積處理，圖7是距離向脈沖壓縮處理的結(jié) 果，圖8是距離走動(dòng)校正處理的結(jié)果，圖9是方位解卷積處理的結(jié)果。從圖7至圖9所示的 成像結(jié)果中，可以說明本發(fā)明方法的有效性和正確性。
[0076] 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā) 明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。對于本領(lǐng) 域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的 任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)參數(shù)的末制導(dǎo)前視雷達(dá)回波模擬方法，其特征在于，具體包括W 下步驟： S1 :根據(jù)彈載雷達(dá)參數(shù)，將導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)參數(shù)的采樣周期插值為脈沖重復(fù)周期，得到插值后 的導(dǎo)彈Ξ維位置坐標(biāo)向量； S2:在彈載雷達(dá)照射的地面區(qū)域內(nèi)設(shè)置地面散射點(diǎn)，根據(jù)散射點(diǎn)的位置信息和導(dǎo)彈的 運(yùn)動(dòng)參數(shù)，計(jì)算出散射點(diǎn)的斜距歷史； S3:由散射點(diǎn)的斜距歷史、雷達(dá)脈沖時(shí)寬，計(jì)算出散射點(diǎn)回波距離向時(shí)域?yàn)V波器和散射 點(diǎn)的相位信息； S4:由散射點(diǎn)的方位角度信息和雷達(dá)天線方向圖，構(gòu)造出散射點(diǎn)回波方位向時(shí)域?yàn)V波 器； S5:將散射點(diǎn)的散射系數(shù)乘W散射點(diǎn)相位矩陣、散射點(diǎn)回波距離向時(shí)域?yàn)V波器和散射 點(diǎn)回波方位向時(shí)域?yàn)V波器，得到該散射點(diǎn)的回波矩陣。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)參數(shù)的末制導(dǎo)前視雷達(dá)回波模擬方法，其 特征在于，所述步驟S2包括W下分步驟： 521 :設(shè)置彈載雷達(dá)照射場景的散射點(diǎn)矩陣，根據(jù)設(shè)置的散射點(diǎn)矩陣和彈載雷達(dá)參數(shù)， 求解出散射點(diǎn)矩陣對應(yīng)的距離向時(shí)間矩陣和方位向時(shí)間矩陣； 522 :從步驟S1中的導(dǎo)彈Ξ維位置坐標(biāo)向量中，截取與步驟S21中彈載雷達(dá)掃描完彈載 雷達(dá)照射的地面區(qū)域?qū)?yīng)的導(dǎo)彈Ξ維位置坐標(biāo)向量，從散射點(diǎn)矩陣中取出一個(gè)散射點(diǎn)，再 利用散射點(diǎn)的位置信息和截取后的導(dǎo)彈Ξ維坐標(biāo)向量，求解出散射點(diǎn)的斜距歷史矩陣。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)參數(shù)的末制導(dǎo)前視雷達(dá)回波模擬方法，其 特征在于，所述步驟S3包括W下分步驟： 531 :根據(jù)S22中的散射點(diǎn)的斜距歷史矩陣和雷達(dá)發(fā)射的脈沖信號(hào)，得到雷達(dá)照射到散 射點(diǎn)后返回的延時(shí)矩陣和相位矩陣； 532 :利用步驟S21中距離向時(shí)間矩陣和步驟S31中的延時(shí)矩陣，求解出散射點(diǎn)回波距 離維濾波器矩陣。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)參數(shù)的末制導(dǎo)前視雷達(dá)回波模擬方法，其 特征在于，所述散射點(diǎn)回波距離維濾波器矩陣Fr(也N。）中任一元素值Fr(也N。) 的求 解方法如下：其中，Nf為雷達(dá)回波距離向采樣點(diǎn)，N。為雷達(dá)回波方位向采樣點(diǎn)，Rt(Nf，N。）為距離時(shí)間 矩陣，Td(Nf，N。）為延時(shí)矩陣，Tf為雷達(dá)脈沖時(shí)寬，row為矩陣的行索引號(hào)，col為矩陣的列索 引號(hào)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)參數(shù)的末制導(dǎo)前視雷達(dá)回波模擬方法，其 特征在于，所述步驟S5包括W下分步驟： S51 :將散射點(diǎn)的散射系數(shù)、步驟S31中散射點(diǎn)的相位矩陣、步驟S32中的散射點(diǎn)距離維 濾波器矩陣和步驟S4中的散射點(diǎn)方位向?yàn)V波器矩陣相乘，得到散射點(diǎn)最后的回波矩陣； S52 :重復(fù)步驟S22至步驟S51，得到雷達(dá)照射的地面區(qū)域中所有散射點(diǎn)的回波矩陣，再 將所有散射點(diǎn)的回波矩陣相加，得到雷達(dá)照射的地面區(qū)域場景的回波矩陣。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)參數(shù)的末制導(dǎo)前視雷達(dá)回波模擬方法，首先根據(jù)彈載雷達(dá)參數(shù)，將導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)參數(shù)的采樣周期插值為脈沖重復(fù)周期；然后在彈載雷達(dá)照射的地面區(qū)域內(nèi)設(shè)置地面散射點(diǎn)，根據(jù)散射點(diǎn)的位置信息和導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，得散射點(diǎn)的斜距歷史；再由散射點(diǎn)的斜距歷史、雷達(dá)脈沖時(shí)寬，得到散射點(diǎn)回波距離向時(shí)域?yàn)V波器和散射點(diǎn)的相位信息，由散射點(diǎn)的方位角度信息和雷達(dá)天線方向圖，構(gòu)造散射點(diǎn)回波方位向時(shí)域?yàn)V波器；最后根據(jù)散射點(diǎn)的散射系數(shù)、散射點(diǎn)相位信息、散射點(diǎn)回波距離向時(shí)域?yàn)V波器和散射點(diǎn)回波方位向時(shí)域?yàn)V波器，得該散射點(diǎn)的回波信息，利用時(shí)域相干疊加方法獲得整個(gè)雷達(dá)照射場景的回波信息。
【IPC分類】G01S7/41
【公開號(hào)】CN105242253
【申請?zhí)枴緾N201510662640
【發(fā)明人】黃鈺林, 周小軍, 王月, 任建宇, 張永超, 楊建宇
【申請人】電子科技大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月14日