[發(fā)明專利]探地雷達系統(tǒng)誤差補償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110456221.6
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102565769A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王香增;高瑞民;李立;李建東;王成達;唐禹;李輝;張世君;尹志福;王珂
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 李東京

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于在線性調(diào)頻體制的探地雷達三維系統(tǒng)誤差補償方法即探地雷達系統(tǒng)誤差補償方法。

背景技術(shù)

近年來，雷達近場探測技術(shù)由于需求的牽引逐漸成為雷達應(yīng)用研究的熱點問題之一，近場雷達可以應(yīng)用于不同的場合，例如；穿墻探測、地雷探測、公路無損檢測、地下掩體的探測以及考古挖掘。目前，雷達工作在近場模式，基本是以探測為主，還沒有成像功能。

國外和國內(nèi)的探地雷達的產(chǎn)品大多是采用的無載波沖擊的信號形式，采用無載波沖擊的探地雷達具有系統(tǒng)簡單的優(yōu)點，一般只需要沖擊信號發(fā)生器，發(fā)射天線，接收天線，以及接收處理單元便可以實現(xiàn)，但無載波沖擊的雷達不能利用回波的相位信息，雷達分辨率會受到一定的限制。而采用線性調(diào)頻體制的探地雷達其分辨率要比無載波沖擊的探地雷達分辨率大大的提高。

在線性調(diào)頻體制下的探地雷達中，由于其利用了回波的相位特性，系統(tǒng)的幅度誤差不僅會影響成像的質(zhì)量，并且系統(tǒng)的相位誤差也會引起成像質(zhì)量的惡化。只有對探地雷達系統(tǒng)誤差進行校正后，才能發(fā)揮線性調(diào)頻體制探地雷達的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是對線性調(diào)頻體制的探地雷達中的系統(tǒng)誤差進行校正，以得到較好分辨率的地下圖像。

為達上述目的，本發(fā)明提供了探地雷達系統(tǒng)誤差補償方法，包括如下步驟：

1)、將理想的線性調(diào)頻信號放入FPGA的ROM中；

2)、對信號源輸出的信號的同相分量和正交分量進行測量，確定其相位誤差和幅度誤差；

3)、將步驟2)中提取的幅度誤差和相位誤差對理想線性調(diào)頻信號進行均衡，均衡后的結(jié)果存放入FPGA的ROM中，并替換掉其中之前存放的理想的線性調(diào)頻信號；

4)、將步驟3)中存放到FPGA的ROM中的均衡后的理想的線性調(diào)頻信號經(jīng)信號源輸出，經(jīng)過發(fā)射機和接收機，確定經(jīng)dechip接收機后的幅度誤差；

5)、用步驟4)中確定的幅度誤差進一步對步驟3)中存放到FPGA的ROM中的信號進行均衡，將最后的均衡結(jié)果存放入FPGA的ROM中，并替換掉其中之前存放的步驟3)中均衡后的結(jié)果。

上述步驟1)的具體過程是：將理想的線性調(diào)頻信號放入到FPGA的ROM中，具體的信號形式為：

S(n)=cos(πγ(nfs)2)rect(nTfs)+j.sin(πγπγ(nfs)2)rectrect(nTfs)]]>

(1)

上式中，γ為理想的線性調(diào)頻信號的調(diào)頻斜率，f_s為理想的線性調(diào)頻信號的采樣率。

上述步驟2)的具體過程是：經(jīng)過信號源的DA芯片的輸出信號為：

(2)

式中H_DA(f)為DA的頻率衰落相應(yīng)；

由于理想的線性調(diào)頻信號的時間和頻率具有如下的鎖定關(guān)系：

f＝γt????????????????(3)，

利用駐定相位定理，式(2)寫成如下形式：

(4)；