[發(fā)明專利]利用發(fā)射泄露對太赫茲FMCW成像雷達(dá)實(shí)時(shí)校正的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410095062.5
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104020454A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成彬彬;江舸;鄧賢進(jìn);張健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 張新

1.利用發(fā)射泄露對太赫茲FMCW成像雷達(dá)實(shí)時(shí)校正的方法，其特征在于：發(fā)射信號經(jīng)發(fā)射天線的旁瓣耦合到接收天線的旁瓣上，發(fā)射信號被接收天線收集，耦合到接收機(jī)的發(fā)射信號會在FMCW雷達(dá)的中頻上產(chǎn)生一個(gè)頻率為Df_IF0＝2KR₀/c的頻移，其中，2R₀為設(shè)定的發(fā)射天線到接收天線電磁波的傳播路徑長度，Df_IF0為耦合產(chǎn)生的中頻偏移頻率，K為調(diào)頻斜率，c為電磁波傳播速度；同時(shí)，發(fā)射信號照射到距離為R的被測目標(biāo)上經(jīng)目標(biāo)散射的回波信號也被接收天線收集，同樣在會中頻上產(chǎn)生一個(gè)頻率為Df_IF＝2KR/c的頻移，其中Df_IF為目標(biāo)產(chǎn)生的中頻偏移頻率，R為被測成像目標(biāo)與雷達(dá)的中心距離；?

當(dāng)R>>R₀時(shí)，Df_IF>>Df_IF0，故在頻域上，耦合產(chǎn)生的中頻偏移頻率Df_IF0和目標(biāo)產(chǎn)生的中頻偏移頻率Df_IF通過濾波實(shí)現(xiàn)分離，從而分別獲得耦合信號產(chǎn)生的中頻信號S₀(t,R₀)和由于目標(biāo)散射產(chǎn)生的回波中頻信號S(t,R)，中頻信號S₀(t,R₀)和回波中頻信號S(t,R)均為I、Q兩路復(fù)信號，計(jì)算S(t,R)/S₀(t,R₀),獲得校正后的目標(biāo)回波信號S_IF(t,R')＝S(t,R)/S₀(t,R₀)，從而完成對收發(fā)信道非線性的實(shí)時(shí)校正；其中，t為時(shí)間，R'為經(jīng)過校正后計(jì)算獲得的目標(biāo)距離，目標(biāo)實(shí)際距離R＝R'+R₀。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用發(fā)射泄露對太赫茲FMCW成像雷達(dá)實(shí)時(shí)校正的方法，其特征在于具體處理流程如下：?

A.FMCW雷達(dá)開機(jī)并發(fā)射太赫茲信號，照射被成像目標(biāo)；?

B.對信號處理單元中A/D采集每個(gè)脈沖得到的中頻信號，進(jìn)行N點(diǎn)復(fù)數(shù)的快速傅里葉變換得到中頻信號頻譜H(f)；?

C.取出中頻信號頻譜H(f)中頻率范圍在[0，f₀]∪[(f_s-f₀)，f_s]范圍內(nèi)的信號，其中Df_IF0<f₀<Df_IF，獲得泄露產(chǎn)生的頻譜H_R0(f)，即將H(f)頻譜中f₀～(f_s-f₀)部分的頻譜值置0得到H_R0(f)，其中，f_s為信號處理系統(tǒng)采樣率，f₀為分離低通濾波器的截止頻率，Df_IF0<f₀<Df_IF，其大小可根據(jù)收發(fā)天線的距離和目標(biāo)的位置進(jìn)行選取，具體方法為：根據(jù)雷達(dá)調(diào)頻斜率參數(shù)K和收發(fā)天線距離2R₀估算Df_IF0，根據(jù)雷達(dá)調(diào)頻斜率參數(shù)K和目?標(biāo)位置R估算Df_IF，f₀取兩者之間的值均可，簡便起見，可取f₀＝(Df_IF+Df_IF0)/2；?

D.取出H(f)頻譜中頻率范圍在區(qū)間[f₀,(f_s-f₀)]內(nèi)的頻譜值，H(f)頻譜中其余部分置0得到目標(biāo)回波產(chǎn)生的頻譜H_R(f)；?

E.分別對泄露產(chǎn)生的頻譜H_R0(f)和目標(biāo)回波產(chǎn)生的頻譜H_R(f)進(jìn)行N點(diǎn)逆快速傅里葉變換得到耦合信號產(chǎn)生的中頻信號S₀(t,R₀)和目標(biāo)散射產(chǎn)生的回波中頻信號S(t,R)；?

F.計(jì)算S(t,R)/S₀(t,R₀),獲得校正后的目標(biāo)回波信號S_IF(t,R')＝S(t,R)/S₀(t,R₀)；?

G.利用校正后的數(shù)據(jù)S_IF(t,R')完成成像，目標(biāo)上散射點(diǎn)的相對位置不變，距離雷達(dá)的位置通過R＝R'+R₀完成補(bǔ)償。?