一种低可探测目标rcs测量中的背景提取与抵消处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信和雷达技术领域，特别涉及一种低可探测目标的雷达散射截面 (RCS)测量中的背景提取与抵消处理方法。
【背景技术】
[0002] 为了便于讨论目标宽带雷达散射截面（RCS)幅度和相位的测量与定标，定义目标 宽带复散射函数为：
[0003]
【主权项】
1. 一种低可探测目标RCS测量中的背景提取与抵消处理方法，其特征在于：该方法具 体步骤为： 假设有一个用于背景提取辅助测量的物体（以下简称为辅助测量体），若对该辅助测 量体作随时间变化的宽带散射特性回波测量，具体的使辅助测量体相对于雷达作平移运 动、或者沿方位向作旋转运动、或者绕雷达视线作旋转运动，则被测物体随时间变化的散射 回波信号可表不为： S (f, t) = T (f, t) +B (f) (27) 式中S (f，t)表示测量雷达接收到的回波信号，是随时间t变化的量；T (f，t)表示测量 辅助体的真实散射回波，也是随时间t变化的量；B (f)表示测试场固定背景回波，不随时间 的改变而变化； 上述三个信号分量均为复信号，可表示为同相（I)和正交相位（Q)通道信号，分别记 为： S(f，t) = S1(Lt)+j Sq (f，t) (28) T(f，t) = T1(Lt)+jTQ(f，t) (29) 和 B(f) = B^D+jB^f) (30) 上述三式中，= 为虚数；下标I和Q分别表示I通道和Q通道信号，即t) 和Sq (f，t)分别表示测量雷达接收到回波的I和Q通道信号，是随时间t变化的量J1 (f，t) 和Tq (f，t)分别表示表示测量辅助体真实回波的I和Q通道信号，也是随时间t变化的量； BJf)和Bq(f)表示测试场固定背景回波的I和Q通道信号，不随时间的改变而变化； 且有： S1 (f, t) = As (f, t) cos [ Φ s (f, t) ] (31) Sq (f, t) = As (f, t) sin [ Φ s (f, t)] T1 (f, t) = At (f, t) cos [ Φ T (f, t) ] (32) Tq (f, t) = At (f, t) sin [ Φ T (f, t)] 其中，As(f，t)和cts(f，t)分别表示测量雷达接收到回波的幅度和相位，AT(f，t)和 Φτ(?·，t)分别表示测量辅助体真实回波幅度和相位，均是随时间t变化的量，有：
因此，由式（28)~（32)有： S1 (f, t) = At (f, t) cos [ Φ X (f, t) ] +B1 (f) (35) Sq (f, t) = At (f, t) sin [ Φ T (f, t) ] +Bq (f) 或者： B1 (f) = S1 (f, t) -At (f, t) cos [ Φ T (f, t) ] (36) Bq (f) = Sq (f, t) -At (f, t) sin [ Φ τ (f, t)] 从以上数学式可见：只要通过对任何辅助测量体的测量，能够得到At(f，t)和 Φτ(?·，υ，则由式（36)即可提取出背景信号； 为此，对式（35)关于t求微分，由于目标支架、测试场地背景是固定的，因此背景杂波 信号并不随t变化，故有： dSj (f, t) = dAT (f, t) cos [ Φ χ (f, t) ] -At (f, t) sin [ Φ τ (f, t) ] d Φ τ (f, t) (37) dSQ (f, t) = dAT (f, t) sin [ Φ τ (f, t) ] +At (f, t) cos [ Φ τ (f, t) ] d Φ τ (f, t) 可见，若有dAT (f，t) = 0,也即如果做某种运动的辅助测量体其散射回波幅度不随测量 时刻t变化，则有： dSj (f, t) = -At (f, t) sin [ Φ T (f, t) ] d Φ T (f, t) (38) dSQ (f, t) = At (f, t) cos [ Φ χ (f, t) ] d Φ τ (f, t) 从而有：
这样，首先测量得到辅助测量体的回波信号，然后由式（39)得到辅助测量体散射相位 Φτ(?·，υ的估计值，再由式（40)和（42)得到其散射幅度~比〇的估计值，最后，可通过 式（36)得到背景I、Q通道信号的估计值，从而最终完成背景提取。
【专利摘要】本发明公开了一种低可探测目标RCS测量中的背景提取与抵消处理方法，该方法可涵盖但不限于现有的通过辅助测量载体直线平移、偏心圆柱做方位旋转、或二面角反射器绕雷达视线旋转测量，本发明可利用各种不同的辅助测量体的测量数据完成固定背景的提取处理，大大拓展了低可探测目标RCS测量中的背景辅助测量、背景提取和抵消技术的应用范围。特别是，当采用双重定标体作为辅助测量体时，定标测量和背景提取辅助测量可一次同时完成；当采用目标自身作为辅助测量体时，目标测量和背景提取辅助测量是一次同时完成的。本发明不但使得测量过程和工作量大为简化，同时还解决了因测量系统漂移等因素带来的背景抵消处理效果不理想的问题。
【IPC分类】G01S7-292, G01S7-41, G01S7-35
【公开号】CN104635222
【申请号】CN201510097993
【发明人】许小剑
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年3月5日