一种基于频率步进的宽带分布式雷达时间同步方法

摘要

本发明克服现有同步技术无法满足宽带分布式全相参雷达对于时间同步的高精度要求的缺陷，提出了一种基于频率步进的宽带分布式雷达时间同步方法，属于分布式孔径全相参雷达技术领域。该方法包括以下步骤，第一步：根据雷达的探测需求，确定雷达的工作频段f₀及瞬时宽带信号的工作带宽B；第二步：设计相应的调频步进频信号以代替瞬时宽带信号；第三步：利用有线非相关传输的时间同步方式，实现分布式系统的时间同步。

主权项

基于频率步进的宽带分布式雷达时间同步方法，其特征在于通过频率步进的方式实现宽带分布式雷达的时间同步，具体包括以下步骤：第一步：根据雷达的探测需求，确定雷达的工作频段f₀及瞬时宽带信号的工作带宽B；第二步：设计相应的调频步进频信号以代替瞬时宽带信号，具体包括如下步骤：2.1根据IFFT后单点不模糊距离R_u及目标最大长度E，确定频率间隔Δf:Δf≤c/2E  (1)其中，c为电磁波的传播速度；2.2根据时间同步误差指标要求Δτ_r与现有同步手段所能达到的时间同步精度Δτ_a的关系，以及瞬时宽带信号的工作带宽B与频率间隔Δf的关系，确定步进频信号的步进点数N:$\left\{\begin{array}{c}N\ge \frac{\Delta {\tau }_a}{\Delta {\tau }_r}\\ N·\mathrm{\Delta f}\ge B\end{array}\right.---\left(2\right)$2.3根据雷达最大作用距离R确定脉冲重复周期T_r:$T_r\ge \frac{2R}{c}---\left(3\right)$2.4根据IFFT后的单点不模糊距离R_u必须大于等于单脉冲距离分辨率R_τ，确定信号脉冲宽度τ，其中，B_τ为子脉冲带宽：$R_u\ge R_{\tau }\Rightarrow \frac{c}{2\mathrm{\Delta f}}\ge \frac{c}{2B_{\tau }}=\frac{\mathrm{c\tau }}{2}\Rightarrow \tau \le \frac{1}{\mathrm{\Delta f}}---\left(4\right)$因此完成了雷达调频步进信号的设计，调频步进信号的表达式为：$x\left(t\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}\mathrm{rect}\left(\frac{t-\tau /2-n{T}_r}{\tau }\right)e^{\mathrm{j\pi K}{(t-\tau /2)}^2{e}^{j2\pi (f_0+\mathrm{n\Delta f})t}},0<t<N{T}_r---\left(5\right)$其中，K=B/τ为调频斜率；第三步：利用有线非相关传输的时间同步方式，实现分布式系统的时间同步。