[發明專利]一種合成孔徑雷達高速數據抽取的兩級濾波實現方法

無效

• 申請號: 201010615038.1
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102565773A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王巖飛;李亞柯;劉暢
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/90
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明涉及合成孔徑雷達(SAR)信號處理領域，尤其是一種合成孔徑雷達高速數據抽取的兩級濾波實現方法。

技術背景

合成孔徑雷達(SAR)是一種對地面目標進行成像觀測的微波遙感手段。具有能夠全天時全天候工作的優點，因而廣泛應用于國防、自然資源勘探、災害監測等領域。實時成像處理器通過對SAR系統采集到的目標回波信號進行處理實時形成雷達圖像，對于具有時效性要求的應用而言是SAR系統必不可少的重要組成部分。在通常的機載SAR系統中，獲取接收信號的方法是先進行模擬濾波，然后進行AD采樣，之后進行距離壓縮等處理。當根據需要改變成像模式時，涉及到改變模擬濾波器帶寬等雷達硬件設備，帶來了雷達設備復雜、缺少靈活性等問題。隨著數字芯片和電路技術的發展、AD采樣速率的提高，可以采用數字濾波器將AD采樣后的數據直接進行數字濾波的方法來代替模擬濾波器，從而大大提高系統的靈活性和易用性，降低系統復雜度。

傳統的SAR實時成像處理器中，考慮到運算和緩存量的限制，濾波器階數的選擇一般都會比較適中。一方面，階數不能過大，以免增加過多的計算量和數據緩存量；另一方面，還要在有限的階數條件下，設計盡可能優化的濾波器。

發明內容

本發明的目的在于提供一種合成孔徑雷達高速數據抽取的兩級濾波實現方法，以實現合成孔徑雷達距離壓縮處理快速、靈活、高效的要求。

為實現上述目的，本發明提供的合成孔徑雷達高速數據抽取的兩級濾波實現方法，其主要步驟為：

1)按照合成孔徑雷達成像參數要求、實時處理器的處理時間及數據量大小的要求設置濾波器的階數；

2)按照設置好的階數選擇相應的濾波器；

3)對經過采樣后的接收信號進行預濾波；

4)對預濾波后的數據進行抽取；

5)對于抽取后的數據進行高性能濾波；

6)對濾波后的數據進行距離向壓縮；

上述步驟1中，還包括：假設實時處理系統要求的預濾波總時間不能超過T，而濾波器每增加一階所需多消耗的計算時間為N，則預濾波器的階數不能超過T/N。

上述步驟2中，還包括：根據對濾波器類型的要求、對濾波器截止頻率的要求、對濾波器階數的要求、對濾波器的通帶起伏以及阻帶衰減的要求，選擇響應的頻域濾波器。

上述步驟3中，還包括：假設距離向的采樣間隔為Δx，每次回波用r(nΔ_x)來表示，用y(mΔ_x)表示濾波器的系數，則預處理濾波器的輸出為：

q(kΔx)=Σm=0N-1r(kΔx-mΔx)y(mΔx)]]>

上述步驟4中，還包括：在得到預濾波輸出后，通過對信號進行抽取的方法進行降采樣，得到降采樣信號q(nγΔ_x)，其中γ為降采樣系數。

上述步驟5中，還包括：對數據量減小后的離散信號，選擇高階的濾波器進行再次濾波，提取有效信號，為后續處理提供高質量的數據。

上述步驟6中，還包括：根據雷達數據的獲取方式以及飛行參數，繼續進行距離向的壓縮處理。

本發明的有益效果是：

1)利用本發明，通過兩級濾波實現了對合成孔徑雷達回波的大量數據的快速有效的處理。

2)利用本發明，提高了合成孔徑雷達實時處理器的靈活性、降低了系統的復雜度。

附圖說明