《连续波雷达低仰角测量算法研究》

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1、国防科技大学学报第31卷第4期JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVol.31No.42009文章编号:1001-2486(2009)04-0048-04*连续波雷达低仰角测量算法研究王展,楼生强,刘海涛,李双勋,战永红(国防科技大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073)摘要:针对采用频域比相测角的连续波体制雷达,提出了一种基于频域比幅测角的低仰角测量算法。2通过分析比相测角与比幅测角的关系,得到可以通过在频域比幅实现连续波雷达角度测量的结论。结合C算法,实现了连续波雷达低仰角测量算法。通过实际试验结果分析,表明该算法具有优良的抗多

2、径干扰性能。2关键词:连续波雷达;低仰角目标测量;C算法中图分类号:TN95315文献标识码:AAlgorithmResearchonCWRadarLow-altitudeMeasurementWANGZhan,LOUSheng-qiang,LIUHa-itao,LIShuang-xun,ZHANYong-hong(CollegeofElectronicScienceandEngineering,NationalUniv.ofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Thephase-comparisonmethodinfrequency

3、domainisusuallyusedintheanglemeasurementbytheconventionalCWradar.Basedonamplitude-comparisonmethodinfrequencydomain,anewalgorithmoflow-anglemeasurementbyCWradarisproposed.Aninvestigationismadetoexposetherelationshipbetweenphase-comparisonmethodandamplitude-comparisonmethod,withtheconclusionthatthea

4、mplitude-comparisonmethodinfrequencydomaincanbeusedintheanglemeasurementbytheCWradar.2Furthermore,theutilityoftheCalgorithmisalsostudied,Additionally,anewalgorithmoflow-anglemeasurementofCWradarisgiven.Experimentalresultsshowthattheproposedalgorithmiseffectivefortrackingthetargetinlow-altitudeenvir

5、onment.2Keywords:CWradar;low-altitudetargetmeasurement;Calgorithm连续波测速雷达具有测量精度高、结构简单等优点,在靶场速度测量中有着广泛的应用。常规轻武器枪弹和重武器反坦克导弹等弹丸的弹道为低伸弹道,飞行高度低。通过雷达测量其弹道参数时,雷达的视轴俯仰角通常接近零度,主波束直接照射地面,出现多路径衰落的距离近且频繁。[1]目前用于低仰角测量的方法包括多目标分辨法、宽带频率分集法、利用闭环跟踪的偏差补偿[2][3][4][5]法、高分辨法和复角法等。现有方法都是基于单脉冲比幅测角体制,采用的是时域分析方法;靶场测速雷达基于连续波比

6、相测角体制,采用的是频域分析方法。通常的多径消除技术不能满足其要求。1比幅、比相算法之间的关系111比相测角在比相测角技术中,角度是通过直接测量由两个接收天线接收的两路多普勒信号的相位差来实现的,图1给出了它的原理示意图。当目标偏离天线电轴A角,由于目标到两个接收天线的距离不同,因而两个接收天线接收的回波信号之间有一个相位差$5。依据远场假设,可以认为两条回波路线近似平行,根据几何关系可以得出:A=arcsin($5PP)(1)其中,P=2PdPK,d是两个天线的间距,K是雷达发射信号波长。jAjA假设天线1、2收到的复信号分别为:x010=(R0,I0)=A0e,x1=(R1,I1)=A1

7、e,则*收稿日期:2009-02-12基金项目:国家部委资助项目作者简介:王展(1972)),男,副教授,博士。王展,等:连续波雷达低仰角测量算法研究49$5=A0-A1=arctan(I0PR0)-arctan(I1PR1)(2)112比幅测角假设两路天线接收到的信号幅度相等(在实际应用中,预先将两路j(5+<)接收回波信号幅度归一,即可满足假设条件),分别为Ae和j(5-<)Ae,如图2所示。对比式(2)