单脉冲雷达目标RCS特性测量技术研究

基于RCS特征提取的雷达目标识别新方法的开题报告一、研究背景雷达目标识别一直是雷达技术领域中的一个热点和难点问题，目标的尺寸、角度、速度等特征都会对识别造成影响，因此，如何更加准确地实现雷达目标识别一直受到研究者的关注。

传统的目标识别方法仅基于目标的均匀性、对称性、轮廓等静态特征进行识别，这种方法在实际应用中易受干扰、误判率较高，因此，近年来研究人员开始研究如何从动态特征中提取信息实现雷达目标识别。

雷达长程侦察系统（RCS）是一种新型雷达技术，该技术能够实现对目标物体大小、形状、材料及其轮廓各方面特征的综合分析和识别，为雷达目标识别提供了新的思路和方法。

因此本文将基于RCS特征提取的新方法进行研究，目的是为实现更加准确地雷达目标识别提供理论和技术基础。

二、研究目的本文旨在探究基于RCS特征提取的新方法，实现更加准确的雷达目标识别，为实际应用提供技术支持。

研究目标如下：1. 分析雷达目标识别的常用方法，总结其不足之处。

2. 探究RCS技术的基本原理和特征提取方法，分析其在雷达目标识别中的应用前景。

3. 提出基于RCS特征提取的雷达目标识别新方法，探究其实现原理及优势。

4. 验证新方法的准确性和可靠性，并与传统方法进行对比评估。

三、研究方法本研究将采用文献调研和实验验证相结合的方法进行。

1. 文献调研：通过检索国内外相关学术期刊、会议论文、专利等文献，梳理雷达目标识别的常用方法、RCS技术的基本原理及特征提取方法、基于RCS特征提取的雷达目标识别新方法等方面的研究进展。

并选取相关文献进行深入分析，提炼出关键思路、方法及其在实际应用中的优劣。

2. 实验验证：基于自主设计的雷达系统和目标模型数据，通过信号采集、信号分析和目标识别等操作，验证基于RCS特征提取的新方法在实现雷达目标识别上的准确性和可靠性。

通过对比实验数据，评估新方法的优势和应用前景。

四、预期成果1. 对比分析雷达目标识别的常用方法的优缺点，为后续的研究提供基础和参考。

雷达目标检测实例雷达对Swerling起伏目标检测性能分析1.雷达截面积(RCS)的涵义2.目标RCS起伏模型3.雷达检测概率、虚警概率推导4.仿真结果与分析雷达通过发射和接收电磁波来探测目标。

雷达发射的电磁波打在目标上，目标会将入射电磁波向不同方向散射。

其中有一部分向雷达方向散射。

雷达截面积就是衡量目标反射电磁波能力的参数。

雷达截面积(Radar Cross Section, RCS)定义:22o 24π4π4π4π()4πo i i P P R m P P Rσ=== 返回雷达接收机单位立体角内的回波功率入射功率密度在远场条件下，目标处每单位入射功率密度在雷达接收机处每单位立体角内产生的反射功率乘以4π。

R 表示目标与雷达之间的距离，P o 、P i 分别为目标反射回的总功率和雷达发射总功率☐目标RCS和目标的几何横截面是两个不同的概念☐复杂目标在不同照射方向上的RCS不同☐动目标同一方向不同时刻的RCS不同飞机舰船目标RCS是起伏变化的，目标RCS大小直接影响着雷达检测性能。

为此，需用统计方法来描述目标RCS。

基于此，分析雷达目标检测性能。

Swerling 模型是最常用的目标RCS 模型，它包括Swerling 0、I 、II 、III 、IV 五种模型。

其中，Swerling 0型目标的RCS 是一个常数，金属圆球就是这类目标。

Swerling Ⅰ/Ⅱ型：1()exp()p σσσσ=- 指数分布Swerling Ⅰ：目标RCS 在一次天线波束扫描期间是完全相关的，但本次和下一次扫描不相关（慢起伏），典型目标如前向观察的小型喷气飞机。

Swerling Ⅱ：目标RCS 在任意一次扫描中脉冲间不相关（快起伏），典型目标如大型民用客机。

05101520253035404500.10.20.30.40.50.60.70.8脉冲序号RC S 05101520253035404500.20.40.60.811.21.41.61.8脉冲序号R C SSwerling I ：目标RCS 在一次扫描内各脉冲完全相关，扫描间脉冲不相关。

电大导体目标宽带RCS快速计算的关键技术研究的开题报告题目：电大导体目标宽带RCS快速计算的关键技术研究1. 研究背景电大导体目标的雷达散射截面（RCS）计算一直是雷达目标识别和定位技术中的核心问题之一。

在实际应用中，广泛应用的数值计算方法（如计算电磁学方法和射线追踪法）需要大量的计算时间和资源，同时在计算精度和时间效率之间需要做出权衡，难以满足实际工程应用需求。

本研究旨在针对电大导体目标的特点，研究宽带RCS快速计算的关键技术，为雷达目标识别和定位提供高效、精确的计算方法。

2. 研究目的（1）分析电大导体目标的特点和RCS计算的现有方法；（2）研究针对电大导体目标的宽带RCS计算算法，并建立计算模型；（3）研究并实现快速计算算法，提高计算效率；（4）对比分析新算法和传统算法的计算精度、效率和适用范围；（5）验证新算法的有效性和实用性。

3. 研究内容及任务分解（1）分析电大导体目标特点及RCS计算现有方法。

了解电大导体目标的电磁特性和影响因素，对计算方法进行分析，评价现有方法的优缺点和适用范围。

（2）研究针对电大导体目标的宽带RCS计算算法，并建立计算模型。

结合电大导体目标的特点，设计针对宽带信号的计算算法，并建立相应的计算模型。

（3）研究并实现快速计算算法，提高计算效率。

针对计算时间和资源要求，设计并实现高效的算法，提高计算效率。

（4）对比分析新算法和传统算法的计算精度、效率和适用范围。

将新算法和传统算法在计算精度、效率和适用范围等方面进行对比分析。

（5）验证新算法的有效性和实用性。

通过仿真实验或场地实验等方式，验证新算法的有效性和实用性。

4. 研究方法（1）文献调研方法。

查阅国内外相关文献和研究成果，分析电大导体目标的特点和雷达散射计算算法的发展状况。

（2）数值计算方法。

建立宽带RCS计算模型，采用数值计算方法进行计算，包括计算电磁学方法和射线追踪法等。

（3）算法优化方法。

对数值计算方法进行计算优化，提高计算效率。

cst时域单站雷达rcs原理CST时域单站雷达（CST TDR）是一种基于时域反演原理的雷达系统。

在雷达技术领域，反射截面（RCS）是衡量目标反射电磁波能力的重要参数。

本文将详细介绍CST时域单站雷达的原理和工作流程，并解释如何基于反射截面推断目标的特征和位置。

第一部分：CST时域单站雷达的原理1. 反射截面（RCS）的定义和意义反射截面描述了目标物体对入射电磁波的反射能力。

它是雷达系统中用于衡量目标探测和辨识能力的一个重要指标。

RCS越大，目标越容易被雷达系统探测到。

2. CST时域单站雷达的基本原理CST时域单站雷达利用一种特殊的发射器发射短脉冲信号，然后接收由目标反射回来的信号。

这些回波信号包含了目标物体的信息，包括其大小、形状和材料特性等。

通过分析回波信号与发射信号之间的时差和相位差，我们可以推断目标的位置、速度和其他相关参数。

CST时域单站雷达主要由发射器、接收器、天线和数据处理单元等组成。

第二部分：CST时域单站雷达的工作流程1. 发射信号的生成CST时域单站雷达使用脉冲发射信号。

通过激励发射器，我们可以产生尖峰电压为V的短脉冲。

这个脉冲信号被发送到天线上，并以光速传播出去。

2. 目标的反射当脉冲信号遇到目标物体时，部分信号被反射回来，形成回波信号。

目标物体的特征（如形状、大小和材料属性）决定了回波信号的特性。

3. 回波信号的接收和处理回波信号被天线接收，并传送到接收器。

接收器将回波信号转换为电信号，并传送到数据处理单元进行进一步分析。

4. 数据处理和反演数据处理单元对接收到的信号进行时域分析和频域分析。

在时域分析中，它可以提取回波信号的时间延迟和相位差信息。

在频域分析中，它可以将回波信号转换为频谱图或功率谱密度。

第三部分：CST时域单站雷达的应用1. 目标识别与分类通过比对不同目标的回波信号特征，我们可以识别并分类不同类型的目标物体。

例如，通过比较飞机、车辆和船只的回波信号，我们可以区分它们并进行目标分类。

信号/数据处理单脉冲雷达目标RCS特性测量技术研究3陈大庆1,钱　丽2,张永福1(1.太原卫星发射中心试验技术部,　太原030027)(2.南京电子技术研究所,　南京210013)【摘要】　目前,雷达目标特性测量作为航天测控领域的一项新技术在雷达设计过程中得到广泛的应用。

文中以一种单脉冲雷达散射截面(RCS)测量系统设计为背景,介绍了RCS概念及测量原理,重点从硬件设计方面阐述了RCS测量的关键技术及相关理论。

从实际测量数据结果分析证明该系统具有较高的可靠性和数据获取能力,可在类似的产品设计中推广应用。

【关键词】　雷达;目标特性;雷达散射截面;接收机中图分类号:T N957.5;T N958.4 文献标识码:AStudy on M ea surem en t of M onopulse Radar Target RCSCHE N Da2qing1,Q I A N L i2,Z HANG Yong2fu1(1.Test Technol ogy Depart m ent of Taiyuan Satellite Launch Center,　Taiyuan030027,China)(2.Nanjing Research I nstitute of Electr onics Technol ogy,　Nanjing210013,China)【Abstract】　Radar target characteristics measure ment is currently a ne w technique that has been widely app lied t o radar syste m design in aer os pace measure ment and contr ol field.A ne w monopulse radar with powerful target RCS measure ment capabili2 ty is a key device of aer os pace measure ment and contr ol net w ork.I n this paper,using the design of this monopulse radar RCS measure ment syste m as backgr ou md,the basic p rinci p les and measure ment theory are intr oduced,and the key techniques and cor2 res ponding theories are described in detail fr om the vie wpoint of hard ware i m p le mentati on.The collected measure ment data analysis result show that the measure ment syste m is highly reliable and well suited f or inf or mati on extracti on,has significant generalizati on p r os pect f or si m ilar design work.【Key words】radar;target characteristics;RCS;receiver0　引　言雷达目标特性测量作为航天测控领域的一项先进技术在新型雷达设计过程中得到广泛的应用,它是通过在重要的各姿态角位置RCS的测量,确定目标形状、尺寸[1]。

某型雷达目标RCS测量技术方法研究【摘要】目前，雷达目标特性测量作为航天测控领域的一项新技术得到广泛的应用。

本文介绍了雷达散射截面（RCS）测量原理、测量系统的组成以及RCS 标定与解算，阐述了RCS测量的关键技术及相关理论。

【关键词】雷达；RCS测量；目标特性1.引言随着靶场职能使命的拓展以及雷达测量技术的发展，靶场雷达测量不仅希望取得被测目标的位置、速度、加速度以及外弹道信息，还希望取得更多的有关目标特性信号，从而推导出目标的形状、体积、质量等，达到目标识别的目的。

作为靶场高精度测控网的主力设备，某型雷达能够完成中高空飞行目标的测量任务，实时提供目标的距离、方位角、俯仰角等信息。

本文对RCS（Radar Cross Section）测量进行了技术研究，叙述了RCS测量原理、测量系统的组成以及RCS 标定与解算。

2.RCS测量原理雷达目标特征信号是雷达发射的电磁波与目标相互作用所产生的各种信息，它隐含于雷达回波之中，通过对雷达回波幅度与相位的处理、分析和变换，得到雷达RCS及其统计特征参数、角闪烁及其统计特征参数、极化散射矩阵、散射中心分布以及极点等参量，推导出目标形状、体积、姿态，达到对遥远目标进行分类、辨认和识别的目的。

用雷达发射天线对准目标进行照射，到达目标的单位面积上的脉冲功率密度为：（1）式中：为发射脉冲功率，为发射天线增益，为发射天线至目标距离，为上的大气吸收损耗。

经目标各向散射到达接收天线上的脉冲功率为：（2）式中：为目标的RCS，为接收天线的有效口径面积，为目标至接收天线距离，为上的大气吸收损耗。

由于雷达发、收共用一个天线，则到达雷达接收机输入端的脉冲信号功率为：式中：为天线增益，为目标距离，为上的大气吸收损耗，==，为波长，为接收馈线衰减。

经接收机放大和衰减后，在接收机中频输出端对输出电压直接进行量化，利用功率和电压成平方、波长与频率成反比的关系，推导出测量值为：式中：为接收机中频输出信号电压，为工作频率，A为接收信道增益，为光速。

雷达测速、RCS实验报告1.实验目的和任务1.1.实验目的本次实验目的是掌握脉冲多普勒雷达测量目标移动速度的基本原理，通过演示实验了解雷达测速基本原理，通过实际操作掌握相关仪器仪表使用方法，了解雷达系统信号测量目标距离的软硬件条件及具体实现方法。

1.2.实验任务本次实验任务如下：（1）搭建实验环境；（2）获得单个无人机搭载角反射器平台的回波数据，测量其位置，评估正确性；（3）调整无人机搭载角反射器平台的高度，使雷达照射范围内存在地杂波。

（4）通过信号处理测量移动无人机搭载角反射器平台的多普勒频移，并推算其移动速度。

（5）改变无人机搭载角反射器平台移动速度并获得正确的测量值。

2.实验场地和设备2.1.实验场地和环境条件本次实验计划在西区体育场进行，环境温度25℃，湿度40%。

2.2.实验设备实验所需的主要仪器设备如下：（1）矢量信号源SMBV100A；（2）信号分析仪FSV4；（3）S波段标准喇叭天线；（4）角反射器（5） 笔记本电脑（6） 无人机2.3. 设备安装与连接设备连接关系图如下：雷达波形文件时钟同步计算机终端SMBV100A矢量信号源FSV4信号分析仪移动角反射器雷达回波数据交换机图1 实验设备连接示意图其中：蓝色连接线表示射频电缆，灰色连接线表示网线。

3. 实验方法3.1. 实验条件验证重复实验一的步骤，以便验证各仪器设备工作正常，实验环境良好。

3.2. 单个角反射器位置检测需要发射脉冲Chirp 信号，搭载角反射器的无人机平台至少摆放在在10m 远的位置（距离向）。

采集接收信号并做信号处理，尝试分辨出角反射器的位置。

3.3.地杂波特性观测调整无人机搭载角反射器平台高度，使雷达照射范围内存在地杂波，观测地杂波特性。

3.4.移动角反射器速度检测需要发射脉冲Chirp信号，由无人机操作员操作无人机搭载角反射器平台沿距离向方向移动。

采集接收信号并做信号处理，尝试分辨出无人机搭载角反射器平台的移动速度。

雷达目标特性雷达目标特性是指雷达检测和跟踪目标时所具有的一些重要性能指标和特点。

以下是雷达目标特性的一些主要内容：1. 信号强度：雷达目标特性的最基本特征之一是信号强度，也即目标所反射回来的雷达信号的强度。

信号强度通常用雷达返回的目标强度指数（RCS）来衡量，RCS越大表示目标越易被雷达探测到。

2. 信号时延：信号时延是指雷达发射出的信号从发射到接收所经过的时间。

通过测量信号时延，可以计算目标与雷达之间的距离。

3. 目标速度：目标的速度是雷达目标特性中的一个重要指标，它可以通过测量雷达信号的多普勒频移来确定。

目标的速度信息对于雷达跟踪移动目标非常重要。

4. 目标方位和仰角：雷达目标特性中的方位和仰角指的是目标相对于雷达的位置坐标。

方位是目标相对于雷达的角度位置，通常用水平角度来度量；仰角是目标相对于雷达的高度位置，通常用垂直角度来度量。

5. 目标分辨率：目标分辨率指的是雷达系统能够将多个目标作为独立的个体进行分辨和识别的能力。

目标分辨率与雷达的工作频率和脉冲宽度有关，一般来说，工作频率越高、脉冲宽度越窄，雷达的目标分辨率越高。

6. 目标可观测性：目标可观测性指的是目标在雷达系统中能够被有效探测和定位的能力。

目标的可观测性受到目标的大小、形状、材料和反射特性等因素的影响。

7. 目标识别：目标识别是指雷达系统能够对目标进行分类和识别的能力。

目标识别通过分析目标反射回来的雷达信号的特征和参数来进行，常用的目标识别方法包括基于RCS、目标形状、运动模式和散射特性等。

8. 雷达对抗性：雷达目标特性中的对抗性指的是雷达系统对目标干扰和干扰对策的能力。

目标可以使用各种方式来降低其在雷达系统中的可观测性，从而减小被雷达探测到的概率，因此雷达系统需要具备对抗干扰和抗击干扰的能力。

综上所述，雷达目标特性涵盖了信号强度、信号时延、目标速度、目标方位和仰角、目标分辨率、目标可观测性、目标识别和雷达对抗性等方面的指标和特点。

基于脉冲雷达的RCS接收通道设计研究0 引言随着雷达理论和技术的迅速发展，靶场测量不仅希望取得雷达目标的位置和轨道信息，还期望获得目标的形状、体积、质量以及表面电磁参数等更多特征，不但要知道目标在哪里，还要知道是什么样的目标。

而现代战争隐身与突防的战场需求，使得各类雷达目标的体积与它的雷达散射截面值几乎没有关系。

靶场测控应该与雷达目标战技参数相匹配，雷达测量研究也应该与雷达目标同步发展，因此，目标特性测量是现代靶场测控技术的一个发展方向。

作为我国海上靶场高精度测控网的主干设备，大功率脉冲测量雷达能够完成导弹、卫星和飞船的测量任务，实时提供目标的距离、方位角、俯仰角等信息。

本文基于靶场现有的脉冲雷达，对RCS 接收通道进行了设计研究，对关键技术和可行性进行了分析论证。

1 问题的提出现有的脉冲跟踪测量雷达是将被跟踪目标视为一散射点进行研制的，对导弹的目标特性，如雷达反射截面(RCS)、运动姿态不予关心。

本文就是在原测量雷达的基础上，通过增加目标特性测量支路，对目标的电磁散射特性，特别是对被跟踪目标的RCS 进行测量，并可以对出水尾流和等离子鞘套等物理现象进行观测。

雷达目标特征信号隐含于雷达回波(复数值)之中，通过对雷达回波的幅度和相位信息的处理、分析、变换，可以得到诸如雷达散射截面(RCS)及其统计特征参数等一系列表征目标固有特征的信号。

因目标飞行姿态的不确定性与RCS 的测量需求，它的接收系统有别于一般脉冲测量雷达接收机，目标特性测量支路要求具有大动态范围宽带信号的接收机，由中频采样技术对单载频脉冲信号进行采样生成数字I／Q，实时送计算机录取，经处理，解出雷达RCS 值及目标固有特征参数。

这种宽带接收机使得通带内线性失真，带内信号幅度、相位波动，带内杂散信号增多。

同时宽带信号也会带来I／Q 的误差，以及使高速A／D 采样难度加大，出现中视频。

雷达目标动静态RCS特性差异分析
戴崇;徐振海;肖顺平
【期刊名称】《信号处理》
【年(卷),期】2013(29)9
【摘要】工程上常用静态RCS数据作为建立起伏目标回波信号模型的样本,其准确性和合理性亟待验证.文中基于空气动力原理和电磁计算数据对隐身飞机的动态RCS特性进行了仿真,获取了F-117A型隐身攻击机侧站盘旋一周的动态数据.从统计特征参数、相关特性和起伏模型等方面对比了动静态RCS特性.着重分析了动静态RCS特性在起伏目标检测性能评估上的差异.结果表明静态RCS特性难以反映目标运动时真实的雷达特性,利用静态数据描述目标特性可能导致错误结论.
【总页数】8页(P1256-1263)
【作者】戴崇;徐振海;肖顺平
【作者单位】国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室,湖南,长沙,410073;国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室,湖南,长沙,410073;国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室,湖南,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TN955+.2
【相关文献】
1.小波理论的单脉冲雷达目标RCS特性测量 [J], 陈大庆;韩九强
2.外场雷达目标RCS极化特性测量方法 [J], 张德保;沈鹏
3.计及微网负荷特性的配电网动、静态无功设备优化配置方法 [J], 刘文霞; 龙伟迪; 宫琦; 王凌飞; 安英海; 张恒; 郑燕; 王志强
4.单脉冲雷达目标RCS特性测量技术研究 [J], 陈大庆;钱丽;张永福
5.多脉冲雷达目标RCS特性测量 [J], 谢建民;张伟;汪学刚
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目标RCS特性测量技术在雷达软件中的应用发表时间：2020-06-04T07:15:56.499Z 来源：《现代电信科技》2020年第3期作者：程琳王浩[导读] 空间技术预示着人类科学技术的飞跃。

在空间技术中航空航天器的生存问题是空间防守和攻击研究的关键。

（92785部队 066326）摘要：空间技术预示着人类科学技术的飞跃。

在空间技术中航空航天器的生存问题是空间防守和攻击研究的关键。

按照雷达目标截面积RCS特性测量技术进行了RCS测量软件系统的设计，同时还引用了相对标定法对目标RCS特性测量技术结果进行了模拟和检测。

不仅如此还对目标RCS特性测量技术在雷达软件中的应用进行探讨，其目的是为了目标RCS特性测量技术可以帮助雷达脱产使用规范，提升作战能力，提升空间的防守和攻击。

关键词：雷达；RCS测量；软件系统；技术要求RCS（Rich Communication Suite）是通信技术和信息技术相结合的高端产物，现在复杂目标的RCS技术受到了电磁散射的影响，直到现在还是不能将其准确的计算出来，所以，在复杂的电磁环境下隐身技术的作用巨大。

随着科学技术的不断完善、壮大，卫星在现代战争中的作用非常明显，反卫星武器发展十分迅速，保证航天器不被伤害的关键就是隐身技术，通过探索由寒天航空器的隐身性能需要通过目标RCS特性测量技术进行测量[1]。

现在，国外一些国家拥有RCS测量雷达，RCS特性测量技术也相对比较成熟。

就目前为止，我国也拥有RCS 测量雷达，但是数量还没有达到与其数量。

为此，文章对目标RCS测量全歼技术进行俺就，对已经使用的RCS测量雷达做出了补充，不仅如此，还延伸了常规雷达的作战职能空间。

一、雷达目标散射截面积（RCS）目标向雷达接收天线方向散射电磁波能力的量度是雷达目标散射截面积（RCS）。

雷达目标散射截面积（RCS）其实就是特定的目标垂直于天线波束方向，同时全面对雷达信号做出均匀的反射[2]，通过反射弧将实际目标的功率密度进行计算，我们先可以拟定一个假目标面积，这个假目标面就就相当于是实际目标散射面积，如公式（1）所示。