时频分析在RCS测试中的应用方法研究

论文摘要

雷达散射截面积(RCS,Radar Cross Section)是雷达目标特性测量的重要参数。RCS测试方法有连续波与宽带扫频两种测试方法,其中的数据处理技术为傅里叶变换及其逆变换,它们只是从时间域或频率域处理测试数据,不能全面的描述信号的特征。时频分析是一种用时域与频域联合描述信号的方式,本文研究了时频分析在RCS测试中的应用方法,对标准球进行了RCS测试,利用维格纳–威利分布(Wigner–Ville Distribution,WVD)及其性质,在时频域对测试数据进行了处理,得到了标准球的RCS值。本文的主要工作分为三大部分:第一部分首先介绍了时频分析方法的定义与分类,重点介绍了WVD分布的定义及其主要性质。然后介绍了RCS的定义与分类。第二部分介绍了连续波与宽带扫频RCS测试系统的基本构成,利用安捷伦公司的N5242A型矢量网络分析仪构建了一套宽带扫频RCS测试系统,通过分析,选取了标准球作为测试目标,并对测试中的参数进行了设置。第三部分利用建立的宽带扫频RCS测试系统,对标准球进行了测试,并对测试误差在时域和频域进行了分析。通过WVD对测试结果进行了时频分析,得到了标准球RCS的时频分布图像,并根据WVD的能量性质计算得到了标准球在测试频段的RCS值,并提取出了其在测试频段内一窄频段上的RCS值,计算结果表明,时频分析方法能够有效的提高RCS测试精度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 RCS 测试技术
• 1.2.2 时频分析理论
• 1.3 本文的主要内容及研究方法
• 第二章 时频分析在RCS 测试中的应用理论基础
• 2.1 WVD 的定义与性质
• 2.1.1 信号的描述方法
• 2.1.2 WVD 的定义
• 2.1.3 WVD 的主要性质
• 2.1.4 解析信号的WVD[7]
• 2.2 RCS 的定义及分类
• 2.2.1 RCS 的定义
• 2.2.2 RCS 的分类
• 第三章 宽带扫频RCS 测试方法及系统的实现
• 3.1 RCS 测试方法
• 3.1.1 RCS 相对测试法原理
• 3.1.2 点频连续波测试系统
• 3.1.3 宽带扫频测试系统
• 3.2 测试目标的选择
• 3.2.1 目标多散射中心
• 3.2.2 标准球的RCS 特性
• 3.3 宽带扫频RCS 测试系统的实现与测试参数的设置
• 3.2.1 系统在微波暗室的布局
• 3.2.2 测试系统的硬件组成
• 3.3.3 测试参数的设置
• 3.4 本章小结
• 第四章 时频分析在RCS 测试中的应用
• 4.1 测试步骤
• 4.2 时域测试结果及测试误差分析
• 4.2.1 时域测试结果
• 4.2.2 时域测试的误差分析
• 4.3 测试结果的时频分析
• 4.3.1 时频分析的数据需求
• 4.3.2 标准球的RCS 的时频分析
• 4.3.3 由目标回波的时频分布计算目标的RCS
• 4.4 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果