阅读说明：本技术 一种基于信号处理角度的机扫雷达方位波束中心修正方法 (Method for correcting azimuth beam center of machine-scanning radar based on signal processing angle ) 是由 陆晓明 童朝平 范延伟 周仕祺 彭文丽 彭嘉宇 彭学江 杨瑞明 郭云燕 于 2021-10-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及雷达数据处理技术领域,具体涉及一种基于信号处理角度的机扫雷达方位波束中心修正方法,包括：假设修正后的等效波束中心为信号处理之前的角度为信号处理之后的角度为定义方位波束中心修正系数为α,根据信号处理前后的伺服的角度,以及基于相参处理间隔和信号处理时间,计算得到等效方位波束中心,具体计算方法为：等效波束中心等于相参处理间隔起始伺服的角度与信号处理结束后伺服的角度二者加权得到；而等效波束中心的方位修正加权系数基于相参处理间隔和信号处理时间计算得到,可以有效修正机扫雷达中因为天线转动引入的系统角度偏差,有效提高方位测角精度。(The invention relates to the technical field of radar data processing, in particular to a method for correcting the center of a machine-scanning radar azimuth beam based on a signal processing angle, which comprises the following steps: assuming the modified equivalent beam center as The angle before signal processing is The angle after signal processing is Defining an azimuth beam center correction coefficient as alpha, calculating to obtain an equivalent azimuth beam center according to the servo angle before and after signal processing and based on a coherent processing interval and signal processing time, and specifically calculatingThe method comprises the following steps: the equivalent beam center is obtained by weighting the angle of the initial servo of the coherent processing interval and the angle of the servo after the signal processing is finished; and the azimuth correction weighting coefficient of the equivalent beam center is calculated and obtained based on the coherent processing interval and the signal processing time, so that the system angle deviation caused by the rotation of the antenna in the scanning radar of the machine can be effectively corrected, and the azimuth angle measurement precision is effectively improved.)

一种基于信号处理角度的机扫雷达方位波束中心修正方法

技术领域

本发明涉及雷达数据处理技术领域，具体涉及一种基于信号处理角度的机扫雷达方位波束中心修正方法。

背景技术

现有的方位机扫、俯仰电扫体制的一维相控阵雷达，一般在方位向会采用和差比幅测角的方式提升测角精度。但是，在方位波束扫描的过程中，天线的转动会使得波束中心发生变化，目标相对于波束中心的位置会发生变化，即在一个相参处理周期(CoherentProcessing Interval,CPI)内，每个脉冲重复间隔(Pulse Repetition Interval,PRI)内目标相对于波束中心的位置是不同的。

对于采用和差比幅测角的雷达，方位角的计算方法为：

式中，为波束中心；为目标相对于波束中心的偏移角，偏移角通过和差比幅计算得到。天线的转动会引入额外的系统角度偏差，影响方位波束中心，从而影响方位测角精度。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明的第一目的在于提供一种基于信号处理角度的机扫雷达方位波束中心修正方法，解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于信号处理角度的机扫雷达方位波束中心修正方法，包括以下步骤：

假设修正后的等效波束中心为信号处理之前的角度为信号处理之后的角度为定义方位波束中心修正系数为α，则等效波束中心的修正方法为：

本发明进一步设置为：信号处理之前的角度可在每个相参处理间隔(CPI)开始前读取伺服的码盘角度并存储，单位为度(°)；信号处理之后的角度可在所有信号处理完成后读取伺服的码盘角度并存储，单位为度(°)。

本发明进一步设置为：方位波束中心的修正系数的计算方法为：

α＝T_0.5t/T_total

式中，T_0.5t为从相参处理间隔(CPI)起始到等效波束中心的时间，单位为秒(s)；T_total为从相参处理间隔(CPI)的起始到信号处理完成经过的时间，单位为秒(s)。

本发明进一步设置为：从相参处理间隔(CPI)起始到等效波束中心的时间T_0.5t的计算方法为：

T_0.5t＝0.5·T_c

式中，T_c为相参处理间隔(CPI)，单位为秒(s)，T_c＝N·T_PRI，其中，N为相参累积的脉冲数，T_PRI为脉冲重复间隔，单位为秒(s)。

本发明进一步设置为：从相参处理间隔(CPI)的起始到信号处理完成经过的时间T_total的计算方法为：

T_total＝T_c+T_sp

式中，T_c为相参处理间隔，T_sp为采样后的N个脉冲的回波经脉冲压缩、多普勒累积，恒虚警率检测等信号处理流程所消耗时间，单位为秒(s)。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

1.根据信号处理前后的伺服的角度，以及基于相参处理间隔和信号处理时间，计算得到等效方位波束中心，具体计算方法为：等效波束中心等于相参处理间隔起始伺服的角度与信号处理结束后伺服的角度二者加权得到；而等效波束中心的方位修正加权系数基于相参处理间隔和信号处理时间计算得到；

2.可以有效修正机扫雷达中因为天线转动引入的系统角度偏差，有效提高方位测角精度。

附图说明

：

图1为本发明的等效波束中心的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1，结合实施例对本发明作进一步的描述。

一种基于信号处理角度的机扫雷达方位波束中心修正方法，包括以下步骤：

假设修正后的等效波束中心为信号处理之前的角度为信号处理之后的角度为定义方位波束中心修正系数为α，则等效波束中心的修正方法为：

信号处理之前的角度可在每个相参处理间隔(CPI)开始前读取伺服的码盘角度并存储，单位为度(°)；信号处理之后的角度可在所有信号处理完成后读取伺服的码盘角度并存储，单位为度(°)。

方位波束中心的修正系数的计算方法为：

α＝T_0.5t/T_total

式中，T_0.5t为从相参处理间隔(CPI)起始到等效波束中心的时间，单位为秒(s)；T_total为从相参处理间隔(CPI)的起始到信号处理完成经过的时间，单位为秒(s)。

从相参处理间隔(CPI)起始到等效波束中心的时间T_0.5t的计算方法为：

T_0.5t＝0.5·T_c

式中，T_c为相参处理间隔(CPI)，单位为秒(s)，T_c＝N·T_PRI，其中，N为相参累积的脉冲数，T_PRI为脉冲重复间隔，单位为秒(s)。

从相参处理间隔(CPI)的起始到信号处理完成经过的时间T_total的计算方法为：

T_total＝T_c+T_sp

式中，T_c为相参处理间隔，T_sp为采样后的N个脉冲的回波经脉冲压缩、多普勒累积，恒虚警率检测等信号处理流程所消耗时间，单位为秒(s)。

下面给出方位修正系数计算的实施例：

假设某雷达的脉冲重复间隔(PRI)为41.4us，相参累积的脉冲数为256，信号处理时间为T_sp＝9.4×10^-3s。则相参处理间隔为

T_c＝41.4×10^-6×256＝0.0105984s

进而方位修正系数为

根据信号处理前后的伺服的角度，以及基于相参处理间隔和信号处理时间，计算得到等效方位波束中心。具体计算方法为：等效波束中心等于相参处理间隔起始伺服的角度与信号处理结束后伺服的角度二者加权得到；而等效波束中心的方位修正加权系数基于相参处理间隔和信号处理时间计算得到，可以有效修正机扫雷达中因为天线转动引入的系统角度偏差，有效提高方位测角精度。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。