【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于特征是脉冲宽度、间隔、位置、频率或时序的脉冲处理，更具体地，涉及一种面向分布式可移动电磁脉冲空间发射相参合成的相参参数分析、测试与调控方法。
技术介绍
1、分布式电磁脉冲空间相参合成，是指将多个电磁脉冲发射源在空间中分散布置，向同一目标发射电磁脉冲，通过调整各个波束的载波频率、脉冲触发时刻、发射相位等参数，使其在合成目标处达成一致，实现相参合成，使合成目标处的功率密度按照发射源数量以平方倍增长。
2、与之类似的技术，还包括空间能量合成和通道内相参合成。若多个合成波束仅满足空间对准和频率一致，而脉冲触发时刻和相位无法达成一致，则变为常规的能量合成，其合成目标处的功率密度按照发射源数量呈线性增长。通道内相参合成则是将多个发射源的能量在传输波导内合成，各发射源之间的空间位置相邻且严格固定，共用输出孔径，这种方法对远场目标处功率密度的提升程度，与空间能量合成的方式等同。因此，与空间能量合成或通道内相参合成相比，空间相参合成具有合成位置功率密度高的明显优势。
3、分布式电磁脉冲空间相参合成的常见应用是分布式相参合成雷达。美国的lincoln实验室最先提出分布式相参合成雷达(distributed coherent aperture radar，dcar)的概念，原理是联合多部小孔径雷达，通过单元雷达之间的信号级相参处理，等效获得大孔径雷达的性能。它先后工作于两种模式：接收相参模式和发射/接收相参模式，分布式相参雷达工作在接收相参模式时，可以估计相参参数，接着转换到发射接收全相参模式下，最大可获得n3倍
4、为实现分布式电磁脉冲相参合成，需要实现空间对准、载波频率一致、脉冲时刻一致、相位一致这四个条件。空间对准是指合成目标位于全部发射源的辐射主波束范围内，它决定了合成目标点所能达到的最高场强值；载波频率一致是指全部发射源的辐射载波频率相等，是脉冲时刻一致和相位一致得以实现的基础；脉冲时刻一致是指全部发射源的脉冲持续时间在合成点处重合，否则只是合成脉冲信号占空比的提高，无法提升合成效率；相位一致是指在单个脉冲宽度的持续时间内，全部发射源的时空相位在合成点处保持一致，会对合成效率产生极大影响，如果相位恰好反相，则会导致合成效率为零。
5、在测试方法方面，分布式雷达在相参参数估计时，需要借助靶标进行标定；在数据处理方面，常见的分布式相参雷达的相参参数估计方法有峰值提取法和互相关处理法，需要进行正交波形发射、匹配滤波、多脉冲积累等过程，对标校场地和仪器设备的要求较高。在发射平台可移动、仅考虑发射相参的使用场景中，有时不具备波形参数精确调制的能力，而且相参发射产生的干涉效应导致空间电磁场分布极不均匀，通过逐点扫描测试的方法耗时较长，且需要高精度扫描架等复杂装置，需要一种更简便快速的相参参数分析、测试与调控实现方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提出了一种面向分布式可移动电磁脉冲空间分布式发射相参合成系统的相参参数分析、测试与调控方法，可快速实现可移动平台的高效率空间发射相参合成效果。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种面向分布式可移动电磁脉冲空间发射相参合成系统的相参参数分析、测试与调控方法，包括：
3、将电磁脉冲相参合成效率定义为：“各发射源相参发射时，在合成点处产生的瞬时空间电场强度最大值”与“各发射源单独发射时，在合成点处产生的瞬时空间电场强度最大值之和”的比值；
4、完成合成效率测试调控的试验布置，各电磁脉冲发射源s1,s2,...,sn单独发射，记录在接收天线处的峰值电场强度，分别为e1,e2,...,en；
5、选取某一个电磁脉冲发射源，记为sj，并保持发射源sj的参数不变；
6、在sj以外任选一个发射源si，si与sj共同发射，其中，si在s1,s2,...,sj-1,sj+1,...,sn的范围内逐个遍历，分别记录分析合成波形，直至完成所有发射源的测试；
7、根据发射源设置参数，判断两个发射源脉冲时间是否重合，若重合度不满足要求则进行脉冲触发时刻的调控，若重合度满足要求则进行相位一致性的调控。
8、在一些可选的实施方案中，电磁脉冲相参合成效率＝(1-空间对准误差造成的效率变化)×(1-脉冲触发时刻误差造成的效率变化)×(1-极化方向误差造成的效率变化)×(1-时空相位误差造成的效率变化)。
9、在一些可选的实施方案中，空间对准误差造成的效率变化＝∑[(该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强)×该发射源指向角度偏差×(1-发射天线远场方向系数对应角度的下降比例)]＝∑{(该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强)×{搭载平台姿态角控制误差+相对于搭载平台的波束指向角控制误差+arctan[(搭载平台空间定位误差+合成目标位置探测误差)/搭载平台与合成目标的间距]}}×(1-发射天线远场方向系数对应角度的下降比例)。
10、在一些可选的实施方案中，脉冲触发时刻误差造成的效率变化＝∑(该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强×该发射源的自定义系数/发射源总数量)，其中，当(脉冲宽度-该发射源与指定发射源在合成目标处的脉冲起始时刻偏差)>0时，该发射源的自定义系数＝1；当(脉冲宽度-该发射源与指定发射源在合成目标处的脉冲起始时刻偏差)≤0时，该发射源的自定义系数＝0。
11、在一些可选的实施方案中，极化方向误差造成的效率变化＝∑[该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强×sin(该发射平台在垂直于微波传播方向的姿态角控制误差平均值)]。
12、在一些可选的实施方案中，时空相位误差造成的效率变化＝∑[该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强×sin(2π×该平台空间定位误差/载波波长)]。
13、在一些可选的实施方案中，所述完成合成效率测试调控的试验布置，包括：
14、将分布式电磁脉冲发射源及发射天线，在空间中分散布置，共同对准合成目标，即接收天线的方向；
15、在接收天线后端，将信号接入高速示波器或波形记录仪，用于记录合成点位置处的时域信号波形，并换算出相应的峰值电场强度。
16、在一些可选的实施方案中，所述根据发射源设置参数，判断两个发射源脉冲时间是否重合，若重合度不满足要求则进行脉冲触发时刻的调控，若重合度满足要求则进行相位一致性的调控，包括：
17、进行脉冲触发时刻时，调节发射源si的脉冲触发时刻并保持发射源sj的参数不变，筛选出发射源si的对应波形，持续调节发射源si的脉冲触发时刻向发射源sj的波形靠拢，实现si与sj的脉冲时间重合；
18、进行相位一致性调控时，调节发射源si的初始相位并保持发射源sj的参数不变，筛选出发射源si的对应波形，持续调节发射源si的初始相位向发射源sj的波形靠拢，直至达到理想合成效本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向分布式可移动电磁脉冲空间发射相参合成系统的相参参数分析、测试与调控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电磁脉冲相参合成效率＝(1-空间对准误差造成的效率变化)×(1-脉冲触发时刻误差造成的效率变化)×(1-极化方向误差造成的效率变化)×(1-时空相位误差造成的效率变化)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，空间对准误差造成的效率变化＝∑[(该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强)×该发射源指向角度偏差×(1-发射天线远场方向系数对应角度的下降比例)]＝∑{(该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强)×{搭载平台姿态角控制误差+相对于搭载平台的波束指向角控制误差+arctan[(搭载平台空间定位误差+合成目标位置探测误差)/搭载平台与合成目标的间距]}}×(1-发射天线远场方向系数对应角度的下降比例)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，脉冲触发时刻误差造成的效率变化＝∑(该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强×该发射源的自定义系数/发射源总数量)，其中，当(脉冲宽度-该
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，极化方向误差造成的效率变化＝∑[该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强×sin(该发射平台在垂直于微波传播方向的姿态角控制误差平均值)]。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，时空相位误差造成的效率变化＝∑[该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强×sin(2π×该平台空间定位误差/载波波长)]。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的方法，其特征在于，所述完成合成效率测试调控的试验布置，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据发射源设置参数，判断两个发射源脉冲时间是否重合，若重合度不满足要求则进行脉冲触发时刻的调控，若重合度满足要求则进行相位一致性的调控，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，合成效率大于80％时，合成效率较为理想。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，重合时间大于脉冲宽度的90％时，认为重合度满足要求。
...【技术特征摘要】
1.一种面向分布式可移动电磁脉冲空间发射相参合成系统的相参参数分析、测试与调控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，电磁脉冲相参合成效率＝(1-空间对准误差造成的效率变化)×(1-脉冲触发时刻误差造成的效率变化)×(1-极化方向误差造成的效率变化)×(1-时空相位误差造成的效率变化)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，空间对准误差造成的效率变化＝∑[(该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强)×该发射源指向角度偏差×(1-发射天线远场方向系数对应角度的下降比例)]＝∑{(该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强)×{搭载平台姿态角控制误差+相对于搭载平台的波束指向角控制误差+arctan[(搭载平台空间定位误差+合成目标位置探测误差)/搭载平台与合成目标的间距]}}×(1-发射天线远场方向系数对应角度的下降比例)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，脉冲触发时刻误差造成的效率变化＝∑(该发射源在合成目标处的场强/理想相参合成场强×该发射源的自定义系数/发射源总数量)，其中，当(脉冲宽度-该发射源与指定发射源在合成目标处的脉冲起始时刻偏差...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨萌，肖龙，杨婧娴，陈俊峰，戴宏宇，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：
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