[發明專利]一種多散射中心的半實物射頻仿真方法

在審

• 申請號: 202210589023.5
• 申請日: 2022-05-26
• 公開（公告）號: CN115034044A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 唐波;郭琨毅
• 申請（專利權）人: 北京科技大學;北京理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種多散射中心的半實物射頻仿真方法，屬于半實物射頻仿真技術領域。所述方法包括：對仿真場景建立數學坐標系；根據建立的仿真場景的數學坐標系，對多散射中心進行分組；將每個分組中的散射中心合成為一個散射中心；計算各分組的合成散射中心的半實物射頻仿真三元組的饋電系數。采用本發明，能夠在保證仿真精度的同時降低對三元組數量以及仿真通道數的需求。

技術領域

本發明涉及半實物射頻仿真技術領域，特別是指一種多散射中心的半實物射頻仿真方法。

背景技術

在現代的電子系統的研發過程中，試驗是必不可少的。然而，室外的外場試驗需要動用大量資源，且一般耗時較長。在一項電子系統的研發周期中，往往需要進行多次試驗，且每次試驗的層次不同。為了節約成本，可以將一些場外試驗代之以室內進行。在微波暗室中，可以模擬外場環境下的電磁環境，將研發的電子系統置于該環境中，以觀察電子系統在此環境下的響應，此之謂半實物射頻仿真。

半實物射頻仿真的發展已有幾十年的歷史。在一些主要國家都建立有半實物射頻仿真實驗室。包括美國，俄羅斯，英國等等。我們國家也在相關科研院所建立有半實物射頻仿真實驗室。這些半實物射頻仿真實驗室建立在微波暗室中。在微波暗室中，有一面天線陣列墻，均勻分布著天線輻射單元，通常相鄰的三個輻射單元呈正三角形分布，形成一個三元組。在微波暗室的另一端，有一三軸轉臺，待測電子系統置于其上。為了仿真某個方位的點目標的回波，可以選取在方位上包圍該點目標的距離最近的三個輻射單元，稱之為三元組。該三元組的三個單元同時輻射相同的待仿真的回波信號，且三個單元的輻射場幅度符合一定的比例關系，使合成場的能流方向與待仿真的點目標的回波的能流方向相同。這樣，就在實驗室中仿真了該點目標的回波。通過改變三元組的饋電系數的比例關系，可以快速調整合成場的能流方向，從而可以仿真外場環境下快速移動的點目標的回波。

傳統的半實物射頻仿真主要針對點目標。然而，隨著雷達技術的發展，對目標的分辨率愈來愈高。將目標建模為單個散射中心已不能滿足快速發展的雷達技術的需求。因此，對于復雜目標通常需要使用多個散射中心來表達。對于常見的目標，如飛機和大型的船，其散射中心數目常?？梢赃_到數十個，甚至上百個。此時，若仍然使用三元組對各散射中心逐個仿真，則所需三元組數量將達到工程上無法實現的程度。

因此，現有技術的缺點主要是：需要的三元組數多，需要的通道數多，工程實現性較差。

發明內容

本發明實施例提供了多散射中心的半實物射頻仿真方法，能夠在保證仿真精度的同時降低對三元組數量以及仿真通道數的需求，從而在半實物射頻仿真中有限的仿真通道數的情況下，更好地實現多散射中心的半實物射頻仿真。所述技術方案如下：

對仿真場景建立數學坐標系；

根據建立的仿真場景的數學坐標系，對多散射中心進行分組；

將每個分組中的散射中心合成為一個散射中心；

計算各分組的合成散射中心的半實物射頻仿真三元組的饋電系數。

進一步地，所述對仿真場景建立數學坐標系包括：

以導引頭的輻射口面中心點為坐標原點，建立xyz直角坐標系；其中，以導引頭的輻射口面為xy面，導引頭天線陣列的兩個正交的基線方向分別為x方向和y方向，三元組中第i個輻射單元的坐標為(x_i,y_i,z_i)，z_i＞＞x_i,y_i，i＝1,2,3；則三元組中第i個輻射單元在x、y兩個方向上相對于z軸的角位置為：

其中，asin(·)表示反正弦函數，分別為三元組中第i個輻射單元在x方向、y方向上相對于z軸的角位置；