專利名稱：雷達(dá)散射截面近場(chǎng)到近場(chǎng)的變換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)，尤其涉及一種雷達(dá)散射截面近場(chǎng)到近場(chǎng)的變換方法。
背景技術(shù)：
雷達(dá)散射截面(Radar Cross Section，簡(jiǎn)稱RCS)測(cè) 量技術(shù)是研究目標(biāo)雷達(dá)散射特性的重要手段之一，RCS與雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的波長(zhǎng)λ、待測(cè)目標(biāo)的形狀與材質(zhì)，以及待測(cè)目標(biāo)的所在位置有關(guān)。RCS的核心數(shù)據(jù)為散射數(shù)據(jù)，獲取待測(cè)目標(biāo)的RCS，即測(cè)量其散射數(shù)據(jù)，再通過公式計(jì)算得到RCS。但直接測(cè)量散射數(shù)據(jù)的成本較高，目前，一般可以采用基于圖像的近場(chǎng)-遠(yuǎn)場(chǎng)變換(Image-Based Near Field-to-Far Field Transformation,簡(jiǎn)稱IBNFFFT)技術(shù)，通過待測(cè)目標(biāo)在某一位置的近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)得到遠(yuǎn)場(chǎng)散射數(shù)據(jù)，進(jìn)而獲得待測(cè)目標(biāo)的遠(yuǎn)場(chǎng)RCS。IB NFFFT技術(shù)針對(duì)自身高度較小、在俯仰面上滿足遠(yuǎn)場(chǎng)條件的目標(biāo)，建立二維多散射中心模型，應(yīng)用物理光學(xué)(Physical Optics,簡(jiǎn)稱P0)理論中的單雙站等效定理與柱面波函數(shù)的展開，給出了單站圓周掃描模式下的近遠(yuǎn)場(chǎng)變換關(guān)系式。但是，NFFFT實(shí)現(xiàn)的是基于圖像的近場(chǎng)到遠(yuǎn)場(chǎng)RCS的變換，即給定近場(chǎng)RCS測(cè)量數(shù)據(jù)，可以得到目標(biāo)的遠(yuǎn)場(chǎng)RCS數(shù)據(jù)，但無法從已測(cè)得的近場(chǎng)RCS推導(dǎo)出不同距離下的其它近場(chǎng)RCS數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種雷達(dá)散射截面近場(chǎng)到近場(chǎng)的變換方法，以實(shí)現(xiàn)基于圖像的近場(chǎng)到近場(chǎng)的變換(Imaged-Based Near Field-to-Near Field Transformation,簡(jiǎn)稱IBNFNFT) ο本發(fā)明提供一種雷達(dá)散射截面近場(chǎng)到近場(chǎng)的變換方法，包括測(cè)量獲取雷達(dá)目標(biāo)在第一距離的第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)；對(duì)所述第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)；根據(jù)所述第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，獲取所述雷達(dá)目標(biāo)在第二距離的第二近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)；根據(jù)所述第二近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，獲取所述雷達(dá)目標(biāo)在所述第二距離的第二近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，該方法中，所述對(duì)所述第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，包括對(duì)所述第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)進(jìn)行兩次傅里葉變換和一次加權(quán)處理，獲取所述第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，該方法中，所述對(duì)所述第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)進(jìn)行兩次傅里葉變換和一次加權(quán)處理，獲取所述第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，包括采用公式(I)表示所述第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)u (k, Φ)
Γ JlkR W(々,φ) = ——TJJγ(P\φ') -T- p'dp'd4'( I )
\ 冗、--
其中，該公式各參量是在以雷達(dá)目標(biāo)的掃描中心為原點(diǎn)所在的極坐標(biāo)下測(cè)得，k為雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的波矢量，Φ為雷達(dá)所在位置的角度坐標(biāo)，u(k, Φ)為雷達(dá)目標(biāo)在第一距離的第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)，(P '，Φ ')為雷達(dá)目標(biāo)任意一點(diǎn)的坐標(biāo)，T (P '，φ ')為雷達(dá)目標(biāo)的散射分布函數(shù)，R為雷達(dá)距離雷達(dá)目標(biāo)上任意一點(diǎn)(P '，Φ ')的距離；采用公式(2)獲取所述第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種雷達(dá)散射截面近場(chǎng)到近場(chǎng)的變換方法，其特征在于，包括 測(cè)量獲取雷達(dá)目標(biāo)在第一距離的第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)； 對(duì)所述第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，獲取所述雷達(dá)目標(biāo)在第二距離的第二近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述第二近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，獲取所述雷達(dá)目標(biāo)在所述第二距離的第二近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，包括 對(duì)所述第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)進(jìn)行兩次傅里葉變換和一次加權(quán)處理，獲取所述第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)進(jìn)行兩次傅里葉變換和一次加權(quán)處理，獲取所述第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，包括 采用公式(I)表示所述第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)u(k，Φ)
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，獲取所述雷達(dá)目標(biāo)在第二距離的第二近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，包括 采用公式(3)獲取所述第二近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第二近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，獲取所述雷達(dá)目標(biāo)在所述第二距離的第二近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)，包括 對(duì)所述第二近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行兩次傅里葉變換和一次加權(quán)處理，獲取所述第二近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述第二近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行兩次傅里葉變換和一次加權(quán)處理，獲取所述第二近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)，包括 采用公式(4)獲取所述第二近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第二近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，獲取所述雷達(dá)目標(biāo)在所述第二距離的第二近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)之后，還包括 采用公式(5)獲取所述第二近場(chǎng)RCS數(shù)據(jù)
全文摘要
本發(fā)明提供一種雷達(dá)散射截面近場(chǎng)到近場(chǎng)的變換方法，包括測(cè)量獲取雷達(dá)目標(biāo)在第一距離的第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)；對(duì)所述第一近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)；根據(jù)所述第一近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，獲取所述雷達(dá)目標(biāo)在第二距離的第二近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)；根據(jù)所述第二近場(chǎng)預(yù)處理數(shù)據(jù)，獲取所述雷達(dá)目標(biāo)在所述第二距離的第二近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)從已測(cè)得的某一距離的近場(chǎng)散射數(shù)據(jù)獲得該目標(biāo)在近場(chǎng)范圍內(nèi)任意距離下的散射數(shù)據(jù)，從而獲得該目標(biāo)在近場(chǎng)范圍內(nèi)任意距離下的RCS數(shù)據(jù)，降低測(cè)試成本，從而便于研究待測(cè)目標(biāo)散射特性隨距離的變化。
文檔編號(hào)G01S7/41GK102944872SQ20121048465
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者孫雙鎖, 許小劍 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)