黄自强

(中国电子科技集团公司第五十一研究所，上海 201802)

0 引 言

天线扫描周期是机械扫描雷达的重要特性。尤其对于大型设备，在设计确定后，一般不会进行更改；在使用过程中，也仅有少数以天线扫描周期为特征的工作模式可以选择运行。基于天线扫描周期信息通常具有较长的生命周期，可作为雷达辐射源识别的一项重要作战技术参数[1]。

扫描周期测量方法有直接法、自相关法[2]和脉冲族法[3]等。本文通过研究雷达照射持续时间内的脉冲幅度信息，提出一种新的测量方法，即基于离散傅里叶变换的频域处理方法。由于频域的信号处理方法在短波和微波等领域有较为成熟的应用，可以将成果应用于扫描周期测量领域，在一定程度上拓展了扫描周期测量领域的研究空间。

1 技术原理

简化的侦察方程如下[4]：

(1)

式中:Pt为发射功率；Pr为接收功率；Gt为发射天线增益；Gr为接收天线增益；λ为波长；R为收发距离。

Pr=GtK

(2)

发射天线方向图APt(φ)，其中φ∈[0,2π)；令φ=2πk+φ，其中φ∈[0,+∞)，k∈Z，将APt()拓展到[0,+∞)，则：

APt(2πk+φ)=APt(φ)

(3)

发射天线的扫描周期记为Tt，则发射天线的角速度wt=2π/Tt，易知ft=1/Tt，则：

Gt(φ)=APt(2πftt+φ0)

(4)

结合式(2)和(4)，可得：

Pr(t)=K·APt(2πftt+φ0)

(5)

由式(5)发现Pr(t)呈现周期性变化，Pr(t)可用傅里叶级数形式表示[5]：

(6)

对于正弦信号x(t)，其幅值、频率、初相为A、f0、φ0，有：

x(t)=Acos(2πf0t+φ0)

(7)

式(7)离散化后可得x(n)：

(8)

因为采样和处理数据为有限长度，故对x(n)使用矩形窗g(n)截断，则信号为：

(9)

x(n)的N点离散傅里叶变换(一般采用FFT运算)记为X(k)，由于实数序列FFT具有对称性，只需分析频谱X(k)的前N/2点分布情况：

(10)

式中：l0=Nf0/fs，l0为实数；l0=k0+δ0，k0为最接近l0的整数。

易知X(k)在k=k0时取得最大值。……