[发明专利]一种利用驻波反射的雷达在线零距实时标校方法

权利要求书

1.一种利用驻波反射的雷达在线零距实时标校方法，其特征在于，包括：

步骤1，构建雷达在线零距实时标校系统；

步骤2，对中频发射信号进行快速傅里叶变换；

步骤3，对驻波信号进行快速傅里叶变换，并计算群时延；

步骤4，零距标校；

所述步骤3中，对驻波信号进行快速傅里叶变换，并计算群时延；

设驻波信号为s_r (n)，则其快速傅里叶变换可以表示为：

S_r(f)＝FFT(s_r(n),NFFT)

计算S₀ (f)与Sr(f)共轭的乘积S，得到：

其中，*表示共轭运算；

通过atan2函数计算S的相位，angle(S)取值范围为[-π,π]，单位为弧度：

angle(S)＝atan2(imag(S),real(S))，其中，imag(S)表示S的虚部，real(S)表示S的实部；

对angle(S)相位周期跳变点进行处理，使得其取值连续变化，得到b(n)，方法可参考如下算法：

令a(n)＝b(n)＝angle(S)，n＝1,2,…,NFFT；

Flag＝0；

For i＝2 to NFFT

If(|a(n)–a(n-1)|6.2)

Flag＝Flag+1；

End(If)

b(n)＝a(n)+i*Flag*2*π；

End(For)

令x(n)与y(n)为：

y(n)＝b(n)

以x(n)为横坐标，y(n)为纵坐标，对y(n)进行一次线性拟合，得到斜率k即为群时延τ。

2.按照权利要求1所述的利用驻波反射的雷达在线零距实时标校方法，其特征在于，所述步骤1中的雷达在线零距实时标校系统，其功能是在对天线驻波信号进行数字处理和群时延估计，通过标校后的群时延参数实时标校雷达零距。

3.按照权利要求1所述的利用驻波反射的雷达在线零距实时标校方法，其特征在于，所述步骤1中的雷达在线零距实时标校系统，包括：中频信号生成与处理模块、上变频模块、功率放大模块、天线模块和中频接收模块。

4.按照权利要求3所述的利用驻波反射的雷达在线零距实时标校方法，其特征在于，所述步骤1中的雷达在线零距实时标校系统中，中频信号生成与处理模块(1)产生雷达中频发射信号，并对接收到的雷达驻波信号进行群时延估计以及实时标校雷达零距。

5.按照权利要求4所述的利用驻波反射的雷达在线零距实时标校方法，其特征在于，所述步骤1中的雷达在线零距实时标校系统中，上变频模块(2)将雷达中频发射信号进行上变频和滤波，产生射频发射信号。

6.按照权利要求5所述的利用驻波反射的雷达在线零距实时标校方法，其特征在于，所述步骤1中的雷达在线零距实时标校系统中，功率放大模块(3)对射频发射信号进行功率放大；

天线模块(4)将射频信号以电磁场的形式空馈入外部空间，同时部分能量以驻波的形式返回雷达内部。

7.按照权利要求6所述的利用驻波反射的雷达在线零距实时标校方法，其特征在于，所述步骤1中的雷达在线零距实时标校系统中，中频接收模块(5)将射频信号下变频、滤波处理后，转化为中频信号。

8.按照权利要求1所述的利用驻波反射的雷达在线零距实时标校方法，其特征在于，所述步骤2中设雷达中频发射信号为线性调频信号，其离散形式可以表示为：

其中，f₀ 为中频频率，B为信号带宽，T为信号脉宽，Ts为采样间隔；

设中频信号采样点数为N，则对s₀ (n)求NFFT点快速傅里叶变换，结果为：

S₀(f)＝FFT(s₀(n),NFFT)

其中，

式中表示向上取整。

9.按照权利要求1所述的利用驻波反射的雷达在线零距实时标校方法，其特征在于，所述步骤4中，设雷达测距结果为Rm，则经过群时延标校后的测距结果R为：

其中，c为光速。