基于散射测量的紧缩场静区平面波幅相特性测试方法及系统

1.一种基于散射测量的紧缩场静区平面波幅相特性测试方法，其特征在于：包括：对紧缩场待测区域进行坐标划分，确定空间采样点；测量标准散射体在所有空间采样点处的单站散射数据；通过距离门法滤除单站散射数据中的杂波，得到目标散射场时域数据U'(q,t)；通过紧缩场馈源天线方向图 和采样点P q (x q ,y q ,z q )处标准散射体的散射波被接收天线接收时的入射角 构建目标散射场补偿矩阵B(q,n)；通过目标散射场补偿矩阵B(q,n)补偿目标散射场，利用补偿后目标散射场计算静区平面波幅相特性，并利用该幅相特性确定紧缩场静区范围；其中，θ为俯仰角， 为方位角，t为时间维度，q＝1,2…,Q，Q为采样点总数，(x q ,y q ,z q )为第q个采样点空间坐标，θ q 为第q个采样点处标准散射体散射波被接收天线接收时的入射俯仰角， 为第q个采样点处标准散射体散射波被接收天线接收时的入射方位角。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对紧缩场待测区域进行坐标划分，确定空间采样点，包括：确定电磁波传播方向为X向，空间水平面中垂直于电磁波传播方向的方向为Y向，空间中垂直于水平面向上的方向为Z向，以抛物面顶点为坐标原点，建立右手空间直角坐标系；根据所划分直角坐标系确定空间采样点为P q (x q ,y q ,z q )，其中，q＝1,2…,Q，Q为采样点总数，(x q ,y q ,z q )为第q个采样点空间坐标。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测量标准散射体在所有空间采样点处的单站散射数据，其实现步骤包括如下：(3a)在采样点P q (x q ,y q ,z q )处放置一个标准散射体，使其主散射结构正对于YOZ面，确定测量频率f n ，n＝1,2,…,N，N为频点数；(3b)测量该标准散射体在采样点P q 处、频率为f n 时的单站散射幅度A q,n (x q ,y q ,z q ,f n )和相位Phi q,n (x q ,y q ,z q ,f n )；(3c)移动标准散射体位置到下一个采样点处，重复步骤(3b)，直到获得所有采样点处的散射幅度A(q,n)和相位Phi(q,n)： 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过距离门法滤除单站散射数据中的杂波，其实现步骤包括如下：(4a)将散射幅度和相位数据表示为复数形式I(q,n)：I(q,n)＝A(q,n)exp(jPhi(q,n))其中，j表示虚部符号，n＝1,2,…,N，N为频点数，q＝1,2…,Q，Q为采样点总数；(4b)对(4a)中数据进行频率维度的逆傅里叶变换获得一维距离像U(q,t)：U(q,t)＝IFFT(I(q,n),2)其中，t代表时间维度，t＝(0:N-1)/Br，Br为带宽，Br＝f N -f 1 ，IFFT(K,2)表示对矩阵K的每一列进行逆傅里叶变换；(4c)根据标准散射体所在采样点位置计算电磁波从馈源到标准散射体的传播路程R(q)和传播时延t q ：其中，c为光速，(x j ,y j ,z j )为反射面焦点坐标，(x' q ,y' q ,z' q )为反射面上一点坐标且x' q ＝x q 、 J为反射面焦距，(x q ,y q ,z q )为第q个采样点空间坐标；(4d)在t＝t q 处添加时域门滤除杂波，获得滤波后的目标散射场时域数据U'(q,t)：U'(q,t)＝U(q,t)·H(t q )其中，H(·)为矩形窗函数。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过紧缩场馈源天线方向图 和采样点P q (x q ,y q ,z q )处标准散射体的散射波被接收天线接收时的入射角 构建目标散射场补偿矩阵B(q,n)，其实现步骤包括如下：(5a)计算采样点处标准散射体散射波被接收天线接收时的入射角θ q 和 表示为：θ q ＝angle((x' q ,y' q ,z' q ),(x' q ,0,J),(0,0,0))其中，angle(a,b,c)表示计算以点b为顶点的三点连线夹角，J为反射面焦距，(x' q ,y' q ,z' q )为反射面上一点坐标且x' q ＝x q 、y' q ＝y q 、 (5b)取入射角θ q 和 在馈源天线方向图 中对应值的倒数 将该值按采样点维度归一化作为补偿矩阵B(q,n)，表示为：其中，normal2(K)表示对矩阵K每一列进行归一化，n＝1,2,…,N，N为频点数。 6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过目标散射场补偿矩阵补偿目标散射场，包括如下：(6a)对目标散射场时域数据进行傅里叶变换，得到目标散射场频域数据I'(q,n)：I'(q,n)＝FFT(U'(q,t),2)其中，FFT(K,2)表示对矩阵K的每一列进行傅里叶变换，U'(q,t)为目标散射场时域数据，q＝1,2…,Q，Q为采样点总数，n＝1,2,…,N，N为频点数，t代表时间维度，t＝(0:N-1)/Br，Br为带宽，Br＝f N -f 1 ；(6b)将频域数据I'(q,n)与补偿矩阵点乘，并对其进行归一化处理，获得补偿后结果IB(q,n)：IB(q,n)＝normal2(I'(q,n)·B(q,n))其中，normal2(K)表示对矩阵K每一列进行归一化。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算紧缩场静区幅相特性，并利用该幅相特性确定紧缩场静区范围，包括如下：(7a)计算补偿后数据IB(q,n)的幅度A'(q,n)和相位Phi'(q,n)：A'(q,n)＝|IB(q,n)|其中，arctan(·)表示反正切函数，Im(·)表示复数的虚部，Re(·)表示复数的实部，q＝1,2…,Q，Q为采样点总数，n＝1,2,…,N，N为频点数；(7b)寻找采样点P q (x q ,y q ,z q )中幅度结果A'(q,n)波动小于±0.5dB，且相位结果Phi'(q,n)波动小于±10°的区域，即紧缩场静区区域。 8.基于散射测量的紧缩场静区平面波幅相特性测试系统，其特征在于，包括：紧缩场系统模块1，其主要由反射面、馈源天线和挡板组成，用于对散射测试模块2进行散射测试；所述散射测试模块2，用于对紧缩场系统模块1进行目标单站散射测试，测试金属板目标在不同空间采样点时的散射数据，并传输到时域门滤波模块3；所述时域门滤波模块3，用于将散射测试模块2输出的数据进行时域门滤波，并将滤除杂波干扰后的数据传输到散射补偿模块4；所述散射补偿模块4，用于计算散射补偿矩阵，并利用补偿矩阵对时域门滤波模块3传输的滤波后散射数据进行补偿，并将补偿后数据传输到静区特性计算模块5；所述静区特性计算模块5，用于将散射补偿模块4传输的数据计算紧缩场静区幅相特性，并根据该数据确定静区范围；所述散射补偿模块4，包括：补偿矩阵计算子模块41，用于计算散射波被接收天线接收时的入射角，结合馈源天线方向图计算散射补偿矩阵，并将补偿矩阵传输到散射补偿子模块42；散射补偿子模块42，用于将补偿矩阵计算子模块41传输的补偿矩阵对时域门滤波模块3传输的滤波后散射数据进行补偿，并将补偿后数据传输到静区特性计算模块5。