一种雷达回波模拟系统的制作方法

本发明涉及电磁场景模拟，尤其涉及一种雷达回波模拟系统。

背景技术：

1、现有内场场景下的雷达回波模拟方式主要是通过信号源模拟雷达探测的点目标，或通过调制目标电磁模型，模拟具有一维距离像特性的场景目标回波，但面向假目标对抗场景模拟应用，其存在以下不足：

2、1)仅能模拟单脉冲非相参体制雷达回波，对于相参体制雷达回波模拟能力欠缺，相参积累后模拟的场景回波特性失真；

3、2)在内场模拟全极化信号回波时，存在目标极化特性模拟逼真度差的问题，无法满足基于极化信息进行目标与假目标识别算法验证的需求。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种雷达回波模拟系统，能够解决现有技术中内场电磁场景模拟回波特性失真以及目标极化特性模拟逼真度差的技术问题。

2、本发明公开了一种雷达回波模拟系统，包括雷达设备和模拟目标设备；其中，所述雷达设备，包括：

3、雷达发射模块，用于生成雷达发射信号，并将该雷达发射信号传输至所述模拟目标设备；

4、雷达天线，用于接收模拟目标设备发射的雷达回波模拟信号；

5、信号处理模块，用于处理所述雷达发射信号及雷达回波模拟信号；所述模拟目标设备，包括：

6、目标特性库，存储有多条目标数据，每条目标数据由目标类型、雷达设备参数、目标参数以及目标散射特性模型组成；

7、目标特性调制设备，用于基于所述目标特性库中的目标数据和所述雷达发射信号，生成雷达回波模拟信号；

8、极化天线，用于发射所述雷达回波模拟信号。

9、在上述方案的基础上，本发明还做出了如下改进：

10、进一步，所述雷达回波模拟系统位于内场暗室的电磁环境下。

11、进一步，在所述目标特性调制设备，包括：

12、场景设置模块，用于存储回波模拟的场景设置要求；

13、目标散射特性模型获取模块，用于根据所述场景设置要求，从所述目标特性库中调取匹配的目标散射特性模型；

14、雷达模拟回波生成模块，用于根据所调取的目标散射特性模型和雷达发射信号，生成雷达回波模拟信号。

15、进一步，在所述雷达模拟目标回波生成模块中，通过执行以下操作生成雷达回波模拟信号：

16、基于每一模拟目标的目标散射特性模型和雷达发射信号，获得相应模拟目标的雷达模拟目标回波；

17、若场景设置要求中仅包含一个模拟目标，则将该模拟目标的雷达模拟目标回波作为内场场景下的雷达模拟目标回波；否则，则对所有模拟目标的雷达模拟目标回波进行电磁波叠加，得到内场场景下的雷达模拟目标回波；

18、在生成的雷达模拟目标回波上叠加背景噪声数据，得到内场场景下的雷达回波模拟信号。

19、进一步，所述目标散射特性模型包括：

20、强散射点的坐标：强散射点在目标区域的距离-多普勒数据中的距离、多普勒位置；

21、强散射点的归一化散射参数集：强散射点在hh、hv、vh、vv四个极化通道上的归一化散射参数。

22、进一步，在所述雷达模拟回波生成模块中，通过执行以下操作获得相应模拟目标的雷达模拟目标回波：

23、根据调取的该模拟目标的目标散射特性模型，重构出该模拟目标在全极化状态下的距离-多普勒数据；

24、对重构出的该模拟目标在全极化状态下的距离-多普勒数据进行解相参积累处理，获得该模拟目标对应的一维距离像数据；

25、根据场景设置要求中的雷达-目标距离，将该模拟目标的一维距离像数据叠加到雷达-目标距离的相应位置，组成该模拟目标的距离像目标散射点集；

26、利用雷达发射信号对该模拟目标的距离像目标散射点集进行目标特性调制，生成该模拟目标的雷达模拟目标回波。

27、进一步，在所述雷达模拟回波生成模块中，通过执行以下操作重构出该模拟目标在全极化状态下的距离-多普勒数据：

28、将该模拟目标的目标散射特性模型中的各强散射点的归一化散射参数集，作为重构的距离-多普勒数据中相应坐标点的取值；

29、其余没有强散射点的位置取值为0；

30、从而重构出该模拟目标在全极化状态下的距离-多普勒数据。

31、进一步，所述场景设置要求包括：

32、模拟目标的目标类型，模拟目标为1个或多个；

33、雷达设备参数，包括：雷达波段和极化状态；

34、场景环境参数，包括：海况信息、雷达设备的海拔高度、雷达-目标距离。

35、进一步，在所述目标散射特性模型获取模块中，通过执行以下操作调取匹配的目标散射特性模型：

36、基于模拟目标的场景环境参数，获取模拟目标的目标参数；

37、根据每一模拟目标的目标类型、雷达波段及目标参数，从目标特性库中调取匹配于各模拟目标的目标散射特性模型。

38、进一步，通过执行以下操作从目标特性库中调取匹配于各模拟目标的目标散射特性模型：

39、在目标特性库中查找与模拟目标的目标类型和雷达波段一致、且目标参数满足预设的阈值偏差要求的一条目标数据，将该条目标数据中的目标散射特性模型作为该模拟目标的目标散射特性模型。

40、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

41、本发明提供的雷达回波模拟系统，具备如下优势：

42、1、通过雷达设备发出雷达发射信号，模拟目标设备基于目标特性库和所述雷达发射信号，生成雷达回波模拟信号，并通过极化天线发射雷达回波模拟信号、雷达天线接收雷达回波模拟信号，从而实现雷达回波模拟过程；该系统在内场模拟各种极化状态的信号回波中目标极化特性模拟逼真度高，能够可靠满足基于极化信息进行目标识别算法验证的需求，可靠性强；

43、2、试验表明，在内场模拟舰船、角反、箔条等目标场景时回波特性与外场采集数据特性相一致，距离像和多普勒维度特性逼真度高。

44、3、由于本实施例中的目标特性库通过外场试验得到，因此，这种方式能够充分将外场试验实测数据与内场电磁场景的场景及参数相结合，实现对相参体制雷达回波模拟，相参积累后模拟的场景回波特性真实性高。

45、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种雷达回波模拟系统，其特征在于，包括雷达设备和模拟目标设备；其中，所述雷达设备，包括：

2.根据权利要求1所述的雷达回波模拟系统，其特征在于，所述雷达回波模拟系统位于内场暗室的电磁环境下。

3.根据权利要求1或2所述的雷达回波模拟系统，其特征在于，在所述目标特性调制设备，包括：

4.根据权利要求3所述的雷达回波模拟系统，其特征在于，在所述雷达模拟目标回波生成模块中，通过执行以下操作生成雷达回波模拟信号：

5.根据权利要求4所述的雷达回波模拟系统，其特征在于，所述目标散射特性模型包括：

6.根据权利要求5所述的雷达回波模拟系统，其特征在于，在所述雷达模拟回波生成模块中，通过执行以下操作获得相应模拟目标的雷达模拟目标回波：

7.根据权利要求6所述的雷达回波模拟系统，其特征在于，在所述雷达模拟回波生成模块中，通过执行以下操作重构出该模拟目标在全极化状态下的距离-多普勒数据：

8.根据权利要求3所述的雷达回波模拟系统，其特征在于，所述场景设置要求包括：

9.根据权利要求8所述的雷达回波模拟系统，其特征在于，在所述目标散射特性模型获取模块中，通过执行以下操作调取匹配的目标散射特性模型：

10.根据权利要求1所述的雷达回波模拟系统，其特征在于，通过执行以下操作从目标特性库中调取匹配于各模拟目标的目标散射特性模型：

技术总结
本发明涉及一种雷达回波模拟系统，属于电磁场景模拟技术领域，解决了现有内场电磁场景模拟回波特性失真以及目标极化特性模拟逼真度差的技术问题。该系统包括雷达设备和模拟目标设备；其中，雷达设备包括：雷达发射模块，生成雷达发射信号，并将该雷达发射信号传输至所述模拟目标设备；雷达天线，接收模拟目标设备发射的雷达回波模拟信号；信号处理模块，处理所述雷达发射信号及雷达回波模拟信号；模拟目标设备，包括：目标特性库，存储有多条目标数据，每条目标数据由目标类型、雷达设备参数、目标参数以及目标散射特性模型组成；目标特性调制设备，基于目标特性库和雷达发射信号，生成雷达回波模拟信号；极化天线，发射雷达回波模拟信号。

技术研发人员：宁立跃,杨雅婷,陈香国,闵杰
受保护的技术使用者：北京华航无线电测量研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14