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题目:RCS测试中的数据处理技术

关键词:雷达散射截面测量;背景提取;极化校准;近远场变换;地面平面场

  摘要

雷达散射截面(RCS)是反映和评价雷达目标电磁散射特性的重要特征参数。研究目标电磁散射特性的方法主要包括两种,RCS 的理论计算和测试技术。对于全尺寸目标电磁散射研究来说,由于目标电尺寸很大,现有的电磁场计算技术还无法满足此类目标电磁散射研究的实际需求,因此测试技术是研究此类目标电磁散射的主要手段。本文重点研究了RCS 测试场的数据处理时的两大主要问题:从测试系统接收信号中获取和剔除背景杂波信号以提高测得信号的精度;当测量系统不满足远场条件下,建立目标近场散射与远场散射之间的变换联系。 为获取背景信号进行背景相减处理以提高测量信号精度,根据雷达测试场的特点,在基于偏心圆柱定标体测量技术的基础上对室内场和室外场进行目标建模及其数据的仿真实现,根据数据的特点利用拟合算法从测量信号中提取出背景信号。实现并比较了多种拟合算法,验证了LMS-Hyper 的实用性和精确性。研究了信号起伏、偏心距、异常点对提取精度的影响,并初步研究了扫频体制下的背景信号提取问题。 为获取背景信号进行背景相减处理以提高极化校准精度,对基于二面角反射器的极化校准技术进行建模,根据信号的特点重构复信号,提出并实现了一种极化测量下的背景信号提取算法,数值仿真验证了新算法的有效性和精确性。 为了建立近场与远场之间的联系,根据雷达测试场几何观测条件,对测试目标进行近场宽带雷达回波信号建模。实现并比较了三种近远场变换技术。提出并实现了带有天线方向图的近场-近场变换技术和近远场变换技术。最后,讨论了考虑地面平面场的近远场变换技术。数值仿真验证了以上算法的有效性,并采用特征选择检验(FSV)技术对算法性能进行了评估。 最后,对上述相关算法软件进行了集成,形成了“RCS 测试中背景信号提取” 和“RCS 测试中近场远场变换”两个应用软件。