针对非周期性调频信号的目标回波模拟方法、设备和介质与流程

本说明书涉及雷达的，尤其涉及一种针对非周期性调频信号的目标回波模拟方法、设备和介质。

背景技术：

1、传统连续波雷达使用周期调频信号进行目标探测，通过比较任意时刻回波信号频率与此时刻发射信号的频率之差，来得到目标的距离信息，距离正比于两者的频率差。

2、此类雷达因为其所需的发射功率峰值较低、容易调制、成本低、信号处理简单等特点，在军事、汽车雷达等领域大量应用。但周期调频连续波雷达易受交叉式干扰和欺骗式干扰影响。交叉式干扰会降低信噪比，导致雷达对目标的检测概率降低，使得雷达出现盲区。欺骗式干扰会让雷达"认为"存在虚假目标，失去追踪真实目标的能力。因此雷达或引信通过将引入随机码对调频连续波雷达的发射周期进行调制，通过非周期的调频连续波来提升抗干扰能力。这种非周期调频连续波信号虽然提高了雷达抗干扰能力，但是现有技术中没有可以采用非周期调频连续波信号来实现目标模拟的方法。

3、目前的目标模拟设备和方法都是针对与周期调频连续波雷达或引信，主要有光纤延迟线(fodl)和数字储频(drfm)。

4、光纤延迟线(fodl)常用于测量雷达系统的相位噪声，以及为无线电系统和雷达系统的户外距离测试模拟可重复性信号。这些相对灵活、相位相干的小型系统将雷达的射频信号转换成光信号并借助一定长度的光纤线对其进行延迟，然后再将经过延迟的光信号重新转换成射频并引入多普勒频移后发射给雷达。

5、射频数字存储(drfm)设备可用于雷达目标模拟。这类系统以数字方式处理雷达信号。射频数字存储设备下变频、滤波和数字化收到的射频信号。数字化的信号接着被保存或修改。然后此数字信号被重新转换成模拟信号，并使用下变频时相同的本振(lo)混频到射频频率。信号经过放大后被重新发射出去。

6、现有非周期调频连续波体制引信体目标模拟时，若使用光纤延迟线(fodl)进行模拟，光纤延迟线不能生成时变距离-多普勒目标，也不能提供连续距离设置或任意信号衰减和增益。更进一步，这种方法只能将目标模糊成一个点，无法模拟目标细节特征(不同区域的不同速度、不同灰度等特征)，这对目标模拟的真实度大打折扣，因此光纤延迟线(fodl)无法用于非周期调频连续波体质引信体目标模拟。

7、当前并没有能够以drfm方式现实非周期调频连续波体制引信体目标模拟的方法和设备。只有以drfm方式现实周期调频连续波体制引信体目标模拟的方法和设备。由于使用drfm需要进行模数转换(adc)和数模转换(dac)，这会引入至少200ns的延时，现今典型的最小距离延迟范围从6.67ns到1μs。因此对于周期调频连续波信号进行延迟一个周期的处理，这样就能够进行目标回波模拟。但对于非周期调频连续波信号，则无法进行周期性延迟处理，因此无法进行目标模拟。

技术实现思路

1、本说明书一个或多个实施例提供了一种针对非周期性调频信号的目标回波模拟方法、设备和介质，用于解决如下技术问题：现有技术无法采用非周期调频连续波信号来实现目标模拟。

2、本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：

3、本说明书一个或多个实施例提供一种针对非周期性调频信号的目标回波模拟方法，所述方法包括：

4、确定初始化参数，并基于所述初始化参数对标准信号进行处理得到发射信号，所述发射信号为自发射时间发射的非周期性射频信号；

5、基于高速模拟量采集器对所述发射信号进行采集，并对采集到的延时发射信号进行瞬时频率测量，所述延时发射信号为自采集时间采集到的所述发射信号；

6、基于测量得到所述瞬时频率确定频率变化规律，并根据所述频率变化规律计算调频参数；

7、根据所述调频参数对所述延时发射信号进行发射波形调制，生成与所述发射信号波形拟合的发射同步信号；

8、基于运动场景，确定目标特性调制参数，并根据所述目标特性调制参数对所述发射同步信号进行调制，得到模拟回波信号。

9、进一步地，根据所述调频参数对所述延时发射信号进行发射波形调制，生成与所述发射信号波形拟合的发射同步信号，包括：

10、对所述延时发射信号进行下变频处理和模数转换处理，得到数字发射信号；

11、基于所述调频参数对所述数字发射信号进行频率搬移、调频斜率反折和相位补偿，消除所述延时发射信号相较于所述发射信号的采集时间延迟，得到发射调制信号；

12、基于数模转换的固有延时和射频变频延时，消除所述发射调制信号的数字处理延迟，得到与所述发射信号波形拟合的发射同步信号。

13、进一步地，基于运动场景，确定目标特性调制参数，包括：

14、基于运动场景，确定所述目标相对于所述雷达的运动速度，并根据所述运动速度确定回波信号的多普勒频移参数；

15、基于运动场景，确定目标雷达截面积、所述目标与所述雷达之间的相对距离以及天线方向图调制因素，并根据目标雷达截面积、所述相对距离和所述天线方向图调制因素，确定所述模拟回波信号的功率。

16、进一步地，根据所述目标特性调制参数对所述发射同步信号进行调制，得到模拟回波信号，包括：

17、基于所述多普勒频移参数确定所述模拟回波信号的相位变化；

18、根据所述模拟回波信号的功率计算所述模拟回波信号的幅度变化；

19、基于所述相位变化和所述幅度变化，对所述发射同步信号进行目标特性调制，得到所述模拟回波信号。

20、进一步地，基于所述相位变化和所述幅度变化，对所述发射同步信号进行目标特性调制，得到所述模拟回波信号，包括：

21、获取每一个目标对应的多普勒频移参数和功率，并确定每一个目标对应的相位变化和幅度变化；

22、将相位变化和所述幅度变化分量分别进行叠加，得到多目标环境下的模拟回波信号。

23、进一步地，对所述发射同步信号进行目标特性调制，得到所述模拟回波信号，包括：

24、对所述发射同步信号进行目标特性调制，得到数字回波信号；

25、对所述数字回波信号进行数模转换和上变频处理，得到所述模拟回波信号。

26、进一步地，在所述对所述发射同步信号进行目标特性调制，得到数字回波信号之后，还包括：

27、获取白噪声信号，将所述白噪声信号与所述数字回波信号进行叠加处理。

28、进一步地，还包括：

29、从预设存储器中读取数字回波信号，并对所述数字回波信号进行数模转换和上变频处理，得到所述模拟回波信号。

30、本说明书一个或多个实施例提供一种目标回波模拟设备，包括：

31、至少一个处理器；以及，

32、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

33、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

34、确定初始化参数，并基于所述初始化参数对标准信号进行处理得到发射信号，所述发射信号为自发射位置发射的非周期性射频信号；

35、基于高速模拟量采集器对所述发射信号进行采集，并测量采集到的延时发射信号的瞬时频率，所述延时发射信号为自目标位置采集到的所述发射信号；

36、基于测量得到的所述瞬时频率确定频率变化规律，并根据所述频率变化规律计算调频参数；

37、根据所述调频参数对所述延时发射信号进行发射波形调制，生成与所述发射信号波形拟合的发射同步信号；

38、基于运动场景，确定目标特性调制参数，并根据所述目标特性调制参数对所述发射同步信号进行调制，得到模拟回波信号。

39、本说明书一个或多个实施例提供的一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：

40、确定初始化参数，并基于所述初始化参数对标准信号进行处理得到发射信号，所述发射信号为自发射位置发射的非周期性射频信号；

41、基于高速模拟量采集器对所述发射信号进行采集，并测量采集到的延时发射信号的瞬时频率，所述延时发射信号为自目标位置采集到的所述发射信号；

42、基于测量得到的所述瞬时频率确定频率变化规律，并根据所述频率变化规律计算调频参数；

43、根据所述调频参数对所述延时发射信号进行发射波形调制，生成与所述发射信号波形拟合的发射同步信号；

44、基于运动场景，确定目标特性调制参数，并根据所述目标特性调制参数对所述发射同步信号进行调制，得到模拟回波信号。

45、本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：通过对采集到的非周期性的延时发射信号进行波形调制，从而得到与发射信号波形拟合的发射同步信号，然后对发射同步信号进行目标特性调制，从而得到模拟回波信号。采用非周期性信号进行射频数字模拟，可以提高雷达抗干扰能力，本发明drfm方式相较于光纤延迟线(fodl)方式真实度大大提高。