一种机载相控阵PD雷达杂波的快速模拟方法

摘要

本发明提出了一种机载相控阵PD雷达杂波的快速模拟方法，该方法的过程为：选取一幅SAR图像；将整个杂波场景划分成矩形散射单元，并将每个散射单元看成分布在单元中心的点散射体；获取各散射单元的初始后向散射系数；在杂波场景上等间隔的划分等距离环；对PD雷达的发射信号进行升采样处理，并对升采样的结果进行快速傅里叶变换得到U(ω)；计算各散射单元的幅度A；计算每个等距离环的雷达后向散射系数；获取系统的冲击响应函数，并对其进行快速傅里叶变换得到H(ω)；将U(ω)与H(ω)相乘，再对相乘的结果进行逆快速傅里叶变换，得到该发射脉冲对应的周期接收的杂波信号。本发明实现了在较高分辨率下机载PD雷达系统下自然场景杂波的快速模拟。

主权项

一种机载相控阵PD雷达杂波的快速模拟方法，其坐标系定义和杂波场景定义如下：坐标系定义：定义三维地理坐标系，即当地的北‑天‑东地理坐标系，其中原点O取在初始时刻载机质心在水平面上的投影点，X轴指向正北，是PD雷达的运动方向，Y轴垂直于当地水平面，指向天，Z轴指向正东；杂波场景定义：定义杂波场景为矩形，其在X轴的范围为W_x，在Z轴的范围为W_z；其特征在于，其步骤如下：步骤一、选取一幅SAR图像，所述SAR图像上场景的大小和所定义的杂波场景大小相同，合成孔径雷达在获取所述SAR图像时的工作波段和PD雷达的工作波段相同；步骤二、将整个杂波场景沿X轴和Z轴等分为长度为D_x、宽度为D_z的矩形散射单元，其中D_x为SAR图像的方位向分辨率，D_z为SAR图像的距离向分辨率，并将每个散射单元看成分布在单元中心的点散射体；步骤三、将所述散射单元与所述SAR图像上的像元按照X轴方向平行于SAR图像的方位向，Z轴方向平行于SAR图像的距离向的关系一一对应，SAR图像像元的归一化灰度值即为相应散射单元的初始后向散射系数；步骤四、按照PD雷达的天线相位中心到点散射体距离相等的关系，在杂波场景上等间隔的划分等距离环；步骤五、对PD雷达的发射信号u(t)进行升采样处理，并对升采样的结果进行快速傅里叶变换得到U(ω)；步骤六、在雷达发射脉冲时，计算当前时刻各散射单元的后向散射系数σ⁰；计算当前时刻各散射单元的斜距R，并根据所述R计算各散射单元的幅度A；步骤七、针对每一等距离环，将其所包含的各散射单元的幅度和补偿斜距差带入多普勒项后再进行相干叠加，得到每个等距离环的雷达后向散射系数；步骤八、将所有等距离环的等效雷达后向散射系数和对应环的中心斜距带入多普勒项后再进行相干叠加得到系统的冲击响应函数h(t)，并对h(t)进行快速傅里叶变换得到H(ω)；步骤九、将步骤五中获取的U(ω)与H(ω)相乘，再对相乘的结果进行逆快速傅里叶变换，得到该发射脉冲对应的周期接收的杂波信号；步骤十、重复步骤六至步骤九，得到所有脉冲重复周期的杂波信号。