计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法和系统

摘要

本发明涉及一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法和系统，首先，控制分布式设置且异面的第一相控阵雷达与第二相控阵雷达分别发射第一信号和第二信号，然后，当第一信号的波形与第二信号的波形正交时，计算异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益，当第一信号的波形与所述第二信号的波形相同时，计算异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益，解决雷达阵面异面时分布式接收和收发相参合成增益计算的问题。在异面分布式相控阵雷达中的两部相控阵雷达天线的总面积和位置固定的情况下，根据接收相参合成增益和收发相参合成增益，对两部相控阵雷达的阵面大小进行改进设计，获取两部相控阵雷达最大相参合成探测威力。

说明书

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法和系统。

背景技术

分布式相参合成相控阵雷达即分布式相控阵雷达是指一个通过中心控制处理系统指引多个不同相控阵雷达实现空间相参合成的雷达系统。现阶段对于两部相控阵雷达阵面存在异面差异时，分布式相参合成理论还有待研究。所谓异面分布式相控阵雷达是指两个相控阵雷达阵面大小不一样，由于两部相控阵雷达阵面大小不一样，导致两部相控阵雷达的天线增益存在差异，因此对分布式雷达的相参合成增益评估带来影响。在这种情况下，需要寻找新的方法来实现异面分布式相控阵雷达相参合成增益计算。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法和系统。

本发明的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法的技术方案如下：

控制分布式设置且异面的第一相控阵雷达与第二相控阵雷达分别发射第一信号和第二信号，其中，所述第一信号的波形与所述第二信号的波形正交或相同；

当所述第一信号的波形与所述第二信号的波形正交时，根据所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部正交回波信号，计算由所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达组成的异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益；

当所述第一信号的波形与所述第二信号的波形相同时，根据所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部相同回波信号，计算所述异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益。

本发明的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法的有益效果如下：

首先，控制分布式设置且异面的第一相控阵雷达与第二相控阵雷达分别发射第一信号和第二信号，然后，当第一信号的波形与第二信号的波形正交时，计算异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益，当第一信号的波形与所述第二信号的波形相同时，计算异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益，解决雷达阵面异面时分布式接收和收发相参合成增益计算的问题。在异面分布式相控阵雷达中的两部相控阵雷达天线的总面积和位置固定的情况下，根据接收相参合成增益和收发相参合成增益，对两部相控阵雷达的阵面大小进行改进设计，以获得两部相控阵雷达的最大相参合成增益，进而获取两部相控阵雷达最大相参合成探测威力。

在上述方案的基础上，本发明的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法还可以做如下改进。

进一步，所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部正交回波信号共有4路，包括：所述第一相控阵雷达所接收的第一信号所对应的正交回波信号，所述第一相控阵雷达所接收的第二信号所对应的正交回波信号，所述第二相控阵雷达所接收的第一信号所对应的正交回波信号，所述第二相控阵雷达所接收的第二信号所对应的正交回波信号，且4路正交回波信号是由所述第一信号和所述第二信号经目标反射后所生成；

所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部相同回波信号共有2路，包括：所述第一相控阵雷达接收的叠加反射信号所对应的相同回波信号，所述第二相控阵雷达接收的叠加反射信号所对应的相同回波信号，其中，所述第一信号和所述第二信号进行叠加后，得到叠加信号，所述叠加信号经目标反射后，得到所述叠加反射信号。

进一步，计算所述异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益的过程包括：

根据第一公式得到所述异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益Gain

其中，

ρ

进一步，计算所述异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益的过程，包括：

根据第二公式得到所述异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益Gain

其中，

本发明的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的系统的技术方案如下：

包括天线发射与接收模块、相参合成增益计算模块，所述相参合成增益计算模块包括接收相参合成增益计算模块和收发相参合成增益计算模块；

所述天线发射与接收模块用于：控制分布式设置且异面的第一相控阵雷达与第二相控阵雷达分别发射第一信号和第二信号，其中，所述第一信号的波形与所述第二信号的波形正交或相同；

所述接收相参合成增益计算模块用于：当所述第一信号的波形与所述第二信号的波形正交时，根据所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部正交回波信号，计算由所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达组成的异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益；

所述收发相参合成增益计算模块用于：当所述第一信号的波形与所述第二信号的波形相同时，根据所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部相同回波信号，计算所述异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益。

本发明的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的系统的有益效果如下：

首先，控制分布式设置且异面的第一相控阵雷达与第二相控阵雷达分别发射第一信号和第二信号，然后，当第一信号的波形与第二信号的波形正交时，计算异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益，当第一信号的波形与所述第二信号的波形相同时，计算异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益，解决雷达阵面异面时分布式接收和收发相参合成增益计算的问题。在异面分布式相控阵雷达中的两部相控阵雷达天线的总面积和位置固定的情况下，根据接收相参合成增益和收发相参合成增益，对两部相控阵雷达的阵面大小进行改进设计，以获得两部相控阵雷达的最大相参合成增益，进而获取两部相控阵雷达最大相参合成探测威力。

在上述方案的基础上，本发明的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的系统还可以做如下改进。

进一步，所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部正交回波信号共有4路，包括：所述第一相控阵雷达所接收的第一信号所对应的正交回波信号，所述第一相控阵雷达所接收的第二信号所对应的正交回波信号，所述第二相控阵雷达所接收的第一信号所对应的正交回波信号，所述第二相控阵雷达所接收的第二信号所对应的正交回波信号，且4路正交回波信号是由所述第一信号和所述第二信号经目标反射后所生成；

所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部相同回波信号共有2路，包括：所述第一相控阵雷达接收的叠加反射信号所对应的相同回波信号，所述第二相控阵雷达接收的叠加反射信号所对应的相同回波信号，其中，所述第一信号和所述第二信号进行叠加后，得到叠加信号，所述叠加信号经目标反射后，得到所述叠加反射信号。

进一步，所述接收相参合成增益计算模块具体用于：

计算所述异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益的过程包括：

根据第一公式得到所述异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益Gain

其中，

ρ

进一步，所述收发相参合成增益计算模块具体用于：

根据第二公式得到所述异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益Gain

其中，

本发明的一种电子设备的技术方案如下：

包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一项所述的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法的步骤。

本发明的一种电子设备的有益效果如下：

首先，控制分布式设置且异面的第一相控阵雷达与第二相控阵雷达分别发射第一信号和第二信号，然后，当第一信号的波形与第二信号的波形正交时，计算异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益，当第一信号的波形与所述第二信号的波形相同时，计算异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益，解决雷达阵面异面时分布式接收和收发相参合成增益计算的问题。在异面分布式相控阵雷达中的两部相控阵雷达天线的总面积和位置固定的情况下，根据接收相参合成增益和收发相参合成增益，对两部相控阵雷达的阵面大小进行改进设计，以获得两部相控阵雷达的最大相参合成增益，进而获取两部相控阵雷达最大相参合成探测威力。

附图说明

图1为本发明实施例的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法，包括如下步骤：

S1、控制发射信号，具体地：控制分布式设置且异面的第一相控阵雷达与第二相控阵雷达分别发射第一信号和第二信号，其中，所述第一信号的波形与所述第二信号的波形正交或相同；

S2、计算接收相参合成增益和收发相参合成增益，具体地：

当所述第一信号的波形与所述第二信号的波形正交时，根据所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部正交回波信号，计算由所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达组成的异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益；

当所述第一信号的波形与所述第二信号的波形相同时，根据所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部相同回波信号，计算所述异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益。

首先，控制分布式设置且异面的第一相控阵雷达与第二相控阵雷达分别发射第一信号和第二信号，然后，当第一信号的波形与第二信号的波形正交时，计算异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益，当第一信号的波形与所述第二信号的波形相同时，计算异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益，解决雷达阵面异面时分布式接收和收发相参合成增益计算的问题。在异面分布式相控阵雷达中的两部相控阵雷达天线的总面积和位置固定的情况下，根据接收相参合成增益和收发相参合成增益，对两部相控阵雷达的阵面大小进行改进设计，以获得两部相控阵雷达的最大相参合成增益，进而获取两部相控阵雷达最大相参合成探测威力。

其中，1)所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部正交回波信号共有4路，包括：所述第一相控阵雷达所接收的第一信号所对应的正交回波信号，所述第一相控阵雷达所接收的第二信号所对应的正交回波信号，所述第二相控阵雷达所接收的第一信号所对应的正交回波信号，所述第二相控阵雷达所接收的第二信号所对应的正交回波信号，且4路正交回波信号是由所述第一信号和所述第二信号经目标反射后所生成；

2)所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部相同回波信号共有2路，包括：所述第一相控阵雷达接收的叠加反射信号所对应的相同回波信号，所述第二相控阵雷达接收的叠加反射信号所对应的相同回波信号，其中，所述第一信号和所述第二信号进行叠加后，得到叠加信号，所述叠加信号经目标反射后，得到所述叠加反射信号。

较优地，在上述技术方案中，计算所述异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益的过程包括：

S20、根据第一公式得到所述异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益Gain

其中，

ρ

其中，所述第一相控阵雷达发射的第一信号S

其中，第一公式还可理解为：

较优地，在上述技术方案中，计算所述异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益的过程，包括：

S21、根据第二公式得到所述异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益Gain

其中，

其中，

在上述各实施例中，虽然对步骤进行进行了编号S1、S2等，但只是本申请给出的具体实施例，本领域的技术人员可根据实际情况对调整S1、S2等的执行顺序，此也在本发明的保护范围内，可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施方式中的部分或全部。

如图2所示，本发明实施例的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的系统200；包括天线发射与接收模块210、相参合成增益计算模块220，所述相参合成增益计算模块包括220接收相参合成增益计算模块和收发相参合成增益计算模块；

所述天线发射与接收模块210用于：控制分布式设置且异面的第一相控阵雷达与第二相控阵雷达分别发射第一信号和第二信号，其中，所述第一信号的波形与所述第二信号的波形正交或相同；

所述接收相参合成增益计算模块用于：当所述第一信号的波形与所述第二信号的波形正交时，根据所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部正交回波信号，计算由所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达组成的异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益；

所述收发相参合成增益计算模块用于：当所述第一信号的波形与所述第二信号的波形相同时，根据所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部相同回波信号，计算所述异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益。

首先，控制分布式设置且异面的第一相控阵雷达与第二相控阵雷达分别发射第一信号和第二信号，然后，当第一信号的波形与第二信号的波形正交时，计算异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益，当第一信号的波形与所述第二信号的波形相同时，计算异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益，解决雷达阵面异面时分布式接收和收发相参合成增益计算的问题。在异面分布式相控阵雷达中的两部相控阵雷达天线的总面积和位置固定的情况下，根据接收相参合成增益和收发相参合成增益，对两部相控阵雷达的阵面大小进行改进设计，以获得两部相控阵雷达的最大相参合成增益，进而获取两部相控阵雷达最大相参合成探测威力。

较优地，在上述技术方案中，所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部正交回波信号共有4路，包括：所述第一相控阵雷达所接收的第一信号所对应的正交回波信号，所述第一相控阵雷达所接收的第二信号所对应的正交回波信号，所述第二相控阵雷达所接收的第一信号所对应的正交回波信号，所述第二相控阵雷达所接收的第二信号所对应的正交回波信号，且4路正交回波信号是由所述第一信号和所述第二信号经目标反射后所生成；

所述第一相控阵雷达与所述第二相控阵雷达所接收的全部相同回波信号共有2路，包括：所述第一相控阵雷达接收的叠加反射信号所对应的相同回波信号，所述第二相控阵雷达接收的叠加反射信号所对应的相同回波信号，其中，所述第一信号和所述第二信号进行叠加后，得到叠加信号，所述叠加信号经目标反射后，得到所述叠加反射信号。

较优地，在上述技术方案中，所述接收相参合成增益计算模块具体用于：

计算所述异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益的过程包括：

根据第一公式得到所述异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益Gain

其中，

ρ

较优地，在上述技术方案中，所述收发相参合成增益计算模块具体用于：

根据第二公式得到所述异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益Gain

其中，

上述关于本发明的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的系统200中的各参数和各个单元模块实现相应功能的步骤，可参考上文中关于一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。

本发明实施例的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一实施的一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法的步骤。

首先，控制分布式设置且异面的第一相控阵雷达与第二相控阵雷达分别发射第一信号和第二信号，然后，当第一信号的波形与第二信号的波形正交时，计算异面分布式相控阵雷达的接收相参合成增益，当第一信号的波形与所述第二信号的波形相同时，计算异面分布式相控阵雷达的收发相参合成增益，解决雷达阵面异面时分布式接收和收发相参合成增益计算的问题。在异面分布式相控阵雷达中的两部相控阵雷达天线的总面积和位置固定的情况下，根据接收相参合成增益和收发相参合成增益，对两部相控阵雷达的阵面大小进行改进设计，以获得两部相控阵雷达的最大相参合成增益，进而获取两部相控阵雷达最大相参合成探测威力。

其中，电子设备可以选用电脑、手机等，相对应地，其程序为电脑软件或手机APP等，且上述关于本发明的一种电子设备中的各参数和步骤，可参考上文中一种计算异面分布式相控阵雷达相参合成增益的方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。

所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。

因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。

可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。