雷达散射截面积的计算方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种雷达散射截面积的计算方法、装置及存储介质，所述计算方法包括：根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据；根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据；根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据；基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积。本发明专利技术所提供的技术方案能够解决现有技术中计算雷达散射截面积时采用的数据为理论数据和仿真数据，导致难以准确评估散射截面积的技术问题。导致难以准确评估散射截面积的技术问题。导致难以准确评估散射截面积的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
雷达散射截面积的计算方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及雷达
，尤其涉及一种雷达散射截面积的计算方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]雷达目标散射截面积（Radar Cross Section，RCS）表征了目标在雷达波照射下所产生回波强度的一种物理量，是雷达入射方向上目标散射雷达信号能力的度量。RCS在目标检测系统和数据处理目标分类系统中具有十分重要的意义，因此，如果能提高RCS计算的准确度对于后续应用的处理十分重要。
[0003]现有技术中，交通毫米波雷达的RCS的计算一般是通过系统设计指标的理论值直接估算，根据目标的信噪比和距离以及天线设计和仿真参数直接代入雷达方程，但雷达在实际场景中受环境等因素影响与理论设计存在一定差异，且具有波动性，准确度较差。因此现有技术中存在计算雷达散射截面积时采用的数据为理论数据和仿真数据，导致难以准确评估散射截面积的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种雷达散射截面积的计算方法、装置及存储介质，旨在有效解决现有技术中计算雷达散射截面积时采用的数据为理论数据和仿真数据，导致难以准确评估散射截面积的技术问题。
[0005]根据本专利技术的一方面，本专利技术提供一种雷达散射截面积的计算方法，所述计算方法包括：根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据；根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据；根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据；基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积。
[0006]进一步地，所述计算方法还包括：在所述根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据之前，驱使所述雷达在所述测试暗室中向角反发射第一脉冲信号，并驱使所述雷达接收所述角反在多个俯仰角和/或方位角处返回的第一回波信号。
[0007]进一步地，所述根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据包括：对所述第一回波信号进行傅里叶变换以得到第一距离
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多普勒幅度谱；在所述第一距离
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多普勒幅度谱中确定俯仰角和方位角为零的回波信号对应的幅度谱为基准幅度谱；基于所述第一距离
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多普勒幅度谱和所述基准幅度谱计算多个俯仰角和/或方位角处返回的回波信号的发射增益和接收增益。
[0008]进一步地，所述计算方法还包括：在所述根据多个所述真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据之前，驱使所述雷达向多个所述真实目标发射第二脉冲信号，并驱使所述雷达接收多个所述真实目标在多个距离和/或方位角处返回的第二回波信号。
[0009]进一步地，所述根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据包括：对所述第二回波信号进行傅里叶变换以得到第二距离
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多普勒幅度谱；基于所述第二距离
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多普勒幅度谱计算多个所述真实目标在多个距离处返回的回波信号的信噪比。
[0010]进一步地，所述根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据包括：获取所述雷达的天线参数，并计算所述雷达的波形有效时间；确定每个所述真实目标在不同距离时的散射截面积参考值；基于所述天线参数、所述波形有效时间、所述发射增益、所述接收增益、所述信噪比和所述散射截面积参考值得到每个所述真实目标在多个方位角下的多个距离
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散射截面积的曲线变化图；通过调整雷达的噪声值来调整所述多个距离
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散射截面积的曲线变化图，当所述多个距离
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散射截面积的曲线变化图的相似度满足预设条件时，确定满足该预设条件的噪声值为雷达噪声值。
[0011]进一步地，所述基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积包括：针对多个真实目标，分别执行如下操作：确定该真实目标对应的发射增益、接收增益、信噪比和距离；基于该发射增益、该接收增益、该信噪比、该距离、所述雷达噪声值、所述天线参数、所述波形有效时间计算该真实目标的散射截面积。
[0012]进一步地，所述计算所述雷达的波形有效时间包括：确定所述雷达在一个发射周期内发射的射频信号的有效chirp数；确定所述雷达对所述第一雷达信号或所述第二雷达信号进行采样的采样率；确定所述雷达在一个chirp信号中的有效采样点数；基于所述有效chirp数、所述有效采样点数和所述采样率计算所述波形有效时间。
[0013]进一步地，所述计算方法还包括：在所述根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据之后，对所述第二雷达信号进行滤波处理。
[0014]进一步地，所述对所述第二雷达信号进行滤波处理包括：对于所述第二雷达信号中相邻的第一信号和第二信号，根据下式进行滤波：RCS
f
=（RCS1+ m * RCS2）/(1 + m)，其中，RCS
f
表示滤波后的第二雷达信号，RCS1表示所述第一信号，RCS2表示所述第二信号，m表示预设的系数。
[0015]根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种雷达散射截面积的计算装置，所述
装置包括：增益数据计算模块，用于根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据；信噪比数据计算模块，用于根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据；噪声数据计算模块，用于根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据；散射截面积计算模块，用于基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积。
[0016]根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的任一雷达散射截面积的计算方法。
[0017]通过本专利技术中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：在本专利技术所公开的技术方案中，通过在测试暗室对角反的实际测试数据对雷达天线系统的增益数据进行标定，并在外场对具有不同散射截面积（RCS）的真实目标进行雷达噪声的标定，并且对雷达信号进行滤波处理，最后根据获取的数据计算不同的真实目标在不同的俯仰角、方位角和距离下的散射截面积（RCS），明显提高了实时散射截面积（RCS）估算的准确度。
附图说明
[0018]下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的一种雷达散射截面积的计算方法的步骤流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种距离
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散射截面积的曲线变化图；图3为本专利技术实施例提供的一种滤波后的距离
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散射截面积的曲线变化图；图4为本专利技术实施例提供的一种雷达散射截面积的计算装置的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达散射截面积的计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据；根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据；根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据；基于所述增益数据、所述信噪比数据、所述噪声数据计算真实目标的散射截面积。2.如权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述计算方法还包括：在所述根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据之前，驱使所述雷达在所述测试暗室中向角反发射第一脉冲信号，并驱使所述雷达接收所述角反在多个俯仰角和/或方位角处返回的第一回波信号。3.如权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述根据在测试暗室中获取的第一雷达信号计算所述雷达的增益数据包括：对所述第一回波信号进行傅里叶变换以得到第一距离
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多普勒幅度谱；在所述第一距离
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多普勒幅度谱中确定俯仰角和方位角为零的回波信号对应的幅度谱为基准幅度谱；基于所述第一距离
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多普勒幅度谱和所述基准幅度谱计算多个俯仰角和/或方位角处返回的回波信号的发射增益和接收增益。4.如权利要求3所述的计算方法，其特征在于，所述计算方法还包括：在所述根据多个所述真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据之前，驱使所述雷达向多个所述真实目标发射第二脉冲信号，并驱使所述雷达接收多个所述真实目标在多个距离和/或方位角处返回的第二回波信号。5.如权利要求4所述的计算方法，其特征在于，所述根据多个真实目标对应的第二雷达信号计算所述雷达的信噪比数据包括：对所述第二回波信号进行傅里叶变换以得到第二距离
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多普勒幅度谱；基于所述第二距离
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多普勒幅度谱计算多个所述真实目标在多个距离处返回的回波信号的信噪比。6.如权利要求5所述的计算方法，其特征在于，所述根据所述增益数据和所述信噪比数据得到所述雷达的噪声数据包括：获取所述雷达的天线参数，并计算所述雷达的波形有效时间；确定每个所述真实目标在不同距离时的散射截面积参考值；基于所述天线参数、所述波形有效时间、所述发射增益、所述接收增益、所述信噪比和所述散射截面积参考值得到每个所述真实目标在多个方位角下的多个距离
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散射截面积的曲线变化图；通...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐勇，张胜，陈垦，周勇，陆月琴，郭坤鹏，陈祥，冯友怀，
申请(专利权)人：四川数字交通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：