[发明专利]模拟雷达回波视频信号的方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达检测技术领域，具体是一种模拟雷达回波视频信号的方法。

背景技术

在雷达系统的设计、研制和生产过程中，对雷达性能和指标进行检测是一个非常重要的环节。现代雷达系统的发展趋势是越来越复杂，所以对雷达整体以及各个分系统的调试和检测变得越来越困难，如果采用外场试飞的方式，要耗费大量人力物力，而且研发周期也会很长。同时外场试飞不可控因素多，增加了调试的难度。雷达信号模拟器是数字模拟技术与雷达技术相结合的产物，它通过模拟雷达回波信号，以便对雷达系统进行调试。因此雷达回波模拟系统在雷达设计与检测领域得到了广泛应用。

在产生雷达回波视频信号方面：比较典型的方法是2008年北京理工大学苗旺的硕士毕业论文“基于FPGA的雷达信号模拟器设计”中提到的：通过已知目标的运动方程的微分式得到关于速度的表达式，继而通过雷达的径向速度得到目标回波的多普勒频移。此方法运算比较复杂，计算量较多，不容易进行硬件实现而且没有幅度控制。

发明内容

本发明的目的在于实现一种模拟在匀速、匀加速、匀减速及静止等情况下雷达回波视频信号的方法。本方法对经过混频和A/D转换后的雷达发射信号进行相位校准、距离延时校准和幅度控制，模拟在匀速、匀加速、匀减速及静止等情况下目标的雷达回波视频信号。

实现本发明目的的技术方案为：一种模拟雷达回波视频信号的方法，输入经混频和A/D转换的雷达发射信号，步骤如下：

步骤一：首先进行初始化，由公式ΔR＝2C×Δτ得到距离门ΔR，由公式τ₀＝R₀/2C得到目标到雷达的初始延迟时间τ₀；其中Δτ为最小时间间隔，C为光速，R₀为已知的目标到雷达的初始距离；v₀为目标的初始径向速度，α为目标的加速度，其中α可以为0、为正值或者为负值；

步骤二：令距离门内时间参量t＝0；

步骤三：将v₀、α、t代入

步骤四：判断是否大于等于ΔR，若表明此时目标到雷达距离的变化值超过距离门ΔR，此时令v₀＝v₀+αt，返回步骤二，同时由公式得到多普勒频移fd，其中λ为波长，使用频率为fd的正弦信号对雷达发射信号进行相位校准，继续执行步骤五；否则，令t＝t+1，返回步骤三；

步骤五：判断步骤四中求得的v₀是否大于0，若v₀＞0，表明目标朝雷达而来，则延迟时间τ₀＝τ₀-Δτ，若v₀＜0，代表目标远离雷达而去，则延迟时间τ₀＝τ₀+Δτ；

步骤六：使用延迟时间τ₀对雷达信号进行距离延时校准，从而得到经过相位校准和距离延时校准后的信号；

步骤七：使用步骤五求得的延迟时间τ₀由公式得到目标到雷达的距离R，使用幅度Amp∝1/R⁴的关系对步骤六得到的信号进行幅度控制，得到模拟的雷达回波视频信号。

与现有技术相比，其显著优点为：本发明用递归的方法得到目标运动的径向速度v₀，继而进行相位校准、距离延时校准和幅度控制。相对于已知的典型方法，本发明模拟匀速、匀加速、匀减速及静止等情况下雷达回波视频信号的方法更加简单，计算量更小，更加便于进行硬件实现，而且本方法进行了幅度控制，使得模拟形成的雷达回波更符合实际情况；且本方法不是对解方程得出，简化了设计难度，降低了运算量，实现更加简单。

附图说明

图1是雷达回波系统框图。

图2是雷达回波视频信号模拟器实现方法示意图。

图3是雷达回波视频信号模拟器实现方法流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明作进一步的详细说明。