1.一种时变等离子鞘套下畸变雷达信号建模方法,其特征在于,时变等离子鞘套下的雷达信号建模方法包含有如下步骤:S1:建立t时刻时变等离子鞘套的电子密度模型:输入飞行器表面非均匀等离子鞘套厚度Z、等离子鞘套分层总数M与等离子鞘套各分层厚度d m ,m为等离子鞘套分层序号m=1、2、3....M,时变等离子鞘套持续时间T,峰值电子密度Ne peak ,等离子体振荡频率f 1 ,根据等离子鞘套电子密度沿飞行器表面服从双高斯分布,第一高斯函数影响参数c 1 和第二高斯函数影响参数c 2 ,沿时间方向服从正弦分布的分布规律,确定时变等离子鞘套的电子密度分布函数,建立一个时变等离子鞘套电子密度模型Ne dyn (z,t);S2:计算等离子鞘套透射系数T dyn (t,f 0 )及透射系数的幅度|T dyn (t,f 0 )|和相位φ(t,f 0 ):输入输入雷达信号的载波频率f 0 ,电子质量m e ,时变等离子鞘套的电子碰撞频率v en ,透射介质中的本征波阻抗z M+1 、入射介质的本征波阻抗z 0 ,利用时变等离子鞘套电子密度模型Ne dyn (z,t),通过等效传输线法计算得到等离子鞘套的时变透射系数T dyn (t,f 0 )及透射系数的幅度|T dyn (t,f 0 )|和相位φ(t,f 0 );计算得到时变等离子鞘套透射系数T dyn (t,f 0 ),包括有如下步骤:2.1)计算第m层的时变等离子体特征频率ω p (t,z m ):由时变等离子鞘套电子密度模型Ne dyn (z,t),确定第m层的时变等离子体特征频率ω p (t,z m );2.2)计算第m层的时变等离子鞘套复介电常数ε(t,z m ,f 0 ),由第m层的时变等离子鞘套特征频率ω p (t,z m )、及雷达信号的载波频率f 0 ,确定第m层的时变等离子鞘套复介电常数ε(t,z m ,f 0 );2.3)计算第m层等离子鞘套的时变传输常数k(t,z m ,f 0 )和等离子鞘套的时变阻抗Z(z m ,t,f 0 ):由第m层等离子鞘套的时变复介电常数ε(t,z m ,f 0 ),确定第m层时变等离子鞘套的传输常数k(t,z m ,f 0 )和时变等离子鞘套的阻抗Z(z m ,t,f 0 );2.4)计算第m层的时变等离子鞘套传输矩阵:由第m层的等离子鞘套分层厚度d m 、时变等离子鞘套的传输常数k(t,z m ,f 0 )和时变等离子鞘套的阻抗Z(z m ,t,f 0 )根据微波原理的传输矩阵构造,通过三角函数关系得到第m层的时变等离子鞘套传输矩阵:2.5)计算时变等离子鞘套的总传输矩阵,由第m层的传输矩阵,遍历等离子鞘套的全部分层个数M,得到时变等离子鞘套任意层的传输矩阵,对全部传输矩阵进行乘积运算,确定时变等离子鞘套的总传输矩阵:2.6)计算时变等离子鞘套的透射系数T dyn (t,f 0 ):输入透射介质中的本征波阻抗z M+1 、入射介质的本征波阻抗z 0 ,利用时变等离子鞘套的总传输矩阵,通过等效传输线法计算得到时变等离子鞘套的透射系数T dyn (t,f 0 );2.7)计算时变等离子鞘套透射系数T dyn (t,f 0 )的幅度|T dyn (t,f 0 )|和相位φ(t,f 0 ):由时变等离子鞘套的透射系数T dyn (t,f 0 )进行取模值运算和相位项提取运算得到透射系数的幅度|T dyn (t,f 0 )|和相位φ(t,f 0 );S3:计算得到时变等离子鞘套下畸变雷达信号模型R dyn (t);输入雷达信号的振幅A,雷达信号的调频率k和雷达信号的脉冲宽度T P ,且脉冲宽度T P 与时变等离子鞘套持续时间T相同,信号与等离子鞘套的持续时间相同均为t,利用等离子鞘套的透射系数的的幅度|T dyn (t,f 0 )|和相位φ(t,f 0 )与线性调频脉冲信号模型,得到幅度和相位受到时变等离子鞘套寄生调制作用的畸变雷达信号模型R dyn (t);S4:对畸变雷达信号模型R dyn (t)进行时频处理:通过wigner变换方法对畸变雷达信号模型R dyn (t)的时频图进行特性分析,确定等离子鞘套对雷达信号的影响。
2.根据权利要求1所述的时变等离子鞘套下畸变雷达信号建模方法,其特征在于,步骤S3所述的计算时变等离子鞘套下畸变雷达信号模型,包括有如下步骤:3.1)输入线性调频脉冲雷达信号S(t):输入雷达信号的载波频率f 0 ,雷达信号的振幅A,雷达信号的调频率K和雷达信号的脉冲宽度T P ,确定线性调频脉冲信号雷达模型S(t):3.2)确定畸变雷达信号模型R dyn (t):由时变等离子鞘套透射系数的幅度|T dyn (t,f 0 )|和相位φ(t,f 0 )以及线性调频脉冲信号雷达模型S(t),共同确定畸变雷达信号R dyn (t),即得到畸变雷达信号模型R dyn (t)。
3.根据权利要求2所述的时变等离子鞘套下畸变雷达信号建模方法,其特征在于,确定畸变雷达信号R dyn (t),即得到畸变雷达信号模型R dyn (t),具体公式如下:畸变雷达信号模型R dyn (t)含有时变等离子鞘套调制效应的影响。
4.根据权利要求1所述的时变等离子鞘套下畸变雷达信号建模方法,其特征在于,步骤S4所述的畸变雷达信号R dyn (t)进行特性分析,包括有如下步骤:4.1)计算雷达畸变信号的时频结果W R (t,f):对畸变雷达信号R dyn (t)进行wigner变换确定雷达畸变信号的时频结果W R (t,f);4.2)确定时变等离子鞘套对线性调频脉冲雷达信号的影响:由雷达畸变信号的时频结果W R (t,f)确定时变等离子鞘套对线性调频脉冲雷达信号的影响。
5.根据权利要求4所述的时变等离子鞘套下畸变雷达信号建模方法,其特征在于,步骤4.1所述的确定雷达畸变信号的时频结果W R (t,f),具体公式如下:其中,P AT 表示时频结果W R (t,f)的幅度,φ(t)表示透射系数的相位φ(t)=φ(t,f 0 ), 表示包含全部噪声项的总和。