【CN109946689A】一种基于空间能量聚焦技术的目标探测方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910273037.4
(22)申请日 2019.04.04
(71)申请人 电子科技大学
地址 611731 四川省成都市高新区（西区）
西源大道2006号
申请人 电子科技大学成都研究院
(72)发明人 金海陆　陆雪磊　金海焱　杨拥军　
(74)专利代理机构 成都正华专利代理事务所
(普通合伙) 51229
代理人 陈选中
(51)Int.Cl.
G01S 13/08(2006.01)
G01S 7/41(2006.01)
(54)发明名称
一种基于空间能量聚焦技术的目标探测方
法
(57)摘要
本发明公开了一种基于空间能量聚焦技术
的目标探测方法，通过构建矩形时不变空间点聚
焦频控阵结构，并将其应用于探测系统对目标进
行探测，能够在不同程序上对空间能量进行有效
的压缩，提高其在干涉带的能量，从而有效提高
目标探测的准确性。

本发明提供的矩形时不变空
间点聚焦频控阵在雷达探测方面有着广阔的前
景，也可基于此结构进行更多阵列结构的探究，
广泛用于雷达、无线通信当中，具有较强的实用
性。

权利要求书2页 说明书6页 附图5页CN 109946689 A 2019.06.28
C N 109946689
A
1.一种基于空间能量聚焦技术的目标探测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过信号源产生设定载频的初始信号；
S2、确定矩形时不变空间点聚焦频控阵的行数N和列数M；
S3、采用功分器将初始信号分配为N ×M路频率源信号；
S4、通过FPGA数字处理器设置每一路频率源信号的频偏值，并通过N ×M个锁相环对每一路频率源信号进行对应的频率偏移；
S5、对频率偏移后的频率源信号进行放大，并将放大后的频率源信号作为探测信号输出至矩形时不变空间点聚焦频控阵的对应天线；
S6、通过矩形时不变空间点聚焦频控阵向目标发射探测信号并接收回波信号，根据回波时间计算得到探测目标的距离。

2.根据权利要求1所述的目标探测方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下分步骤：S41、根据矩形时不变空间点聚焦频控阵中每个天线的坐标位置对频率源信号进行编号，使频率源信号与矩形时不变空间点聚焦频控阵中的天线一一对应；
S42、在FPGA数字处理器中采用人工蜂群算法得到矩形时不变空间点聚焦频控阵的阵元参数g[n ,m]；
S43、根据阵元参数g[n ,m]计算得到每一路频率源信号的行频偏值和列频偏值；
S44、根据行频偏值和列频偏值，采用锁相环对每一路频率源信号进行对应的频率偏移，得到频率偏移后的频率源信号。

3.根据权利要求2所述的目标探测方法，其特征在于，所述步骤S43中行频偏值和列频
偏值的计算公式为：
其中Δf x 和Δf y 分别表示行频偏值和列频偏值，n和m分别表示矩形时不变空间点聚焦频控阵中天线的行序数和列序数，n＝1,2,...,N；m＝1,2,...,M，θ0表示矩形时不变空间点聚焦频控阵与目标点的仰角，t为时不变空间点聚焦频控阵中能量向前传播时间，R 0表示矩形时不变空间点聚焦频控阵到目标点的距离，c为光速，f 0为载频频率。

4.根据权利要求3所述的目标探测方法，其特征在于，所述步骤S44中频率偏移后的频率源信号表达式为：
f (n ,m)＝f 0+nΔf x +mΔf y
其中f (n ,m)表示矩形时不变空间点聚焦频控阵中第n行第m列天线的频率，f 0为载频频率，Δf x 和Δf y 分别表示行频偏值和列频偏值。

5.根据权利要求1所述的目标探测方法，其特征在于，所述矩形时不变空间点聚焦频控阵的远场阵列因子AF为：
权　利　要　求　书1/2页2CN 109946689 A。