[發明專利]一種基于回波數據的步進頻率合成孔徑雷達頻差估計方法

有效

• 申請號: 201410234330.7
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104007438A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 孫光才;左紹山;邢孟道;保錚
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/32
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

技術領域

本發明屬于雷達信號處理領域，涉及調頻步進合成孔徑雷達系統中的頻帶合成技術，尤其涉及一種基于回波數據的步進頻率合成孔徑雷達頻差估計方法，應用于合成孔徑雷達系統和逆合成孔徑雷達系統。

背景技術

SAR系統為了獲得高分辨率的圖像，在距離向通過發射大帶寬的信號，并對回波進行匹配濾波而獲得高分辨距離像。實現大帶寬信號的一種比較經濟的方式是通過發射調頻步進信號，利用步進信號的頻帶合成技術，得到大帶寬信號。這樣可以降低對雷達接收機帶寬的要求，同時降低AD采樣頻率，便于系統實現。步進信號的頻帶合成技術在SAR(Synthetic?Aperture?Radar，SAR)和ISAR(Inverse?Synthetic?Aperture?Radar，ISAR)上面都得到了廣泛應用。

在帶寬合成技術中一個重要參數就是子帶之間的步進頻差(或者載頻差)，其精度影響到各個子帶信號在合成后的全頻段信號中的位置。因此，必須要非常精確的確定各個子帶的載頻，即精確確定步進頻率的大小。

在一般的機載或星載系統中，步進頻差的值是在系統載荷工作前預先設定好的。但是，在實際中，系統所處環境中的溫度、濕度等是不可控的，同時隨著系統器件的老化，步進頻差會出現變化，預設的值不再滿足精度要求，因此需要從采集到的原始回波數據中估計出精確的步進頻差，通過信號處理的方法，對預設值進行修正。這樣才能對帶寬進行有效相干合成，進而提高圖像分辨率。

發明內容

針對現有技術中通道間載頻差易受環境、器件等影響而較難提前得知這一問題，本發明提出一種基于回波數據的步進頻率合成孔徑雷達頻差估計方法，實現頻率差的精確估計。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種基于回波數據的步進頻率合成孔徑雷達頻差估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，雷達接收目標的原始回波信號，原始回波信號中包括第一子帶信號和第二子帶信號兩個子帶信號，第一子帶信號和第二子帶信號的初始載頻差為f_diff；再對第一子帶信號和第二子帶信號分別解調并采樣；

步驟2，對解調采樣后的第一子帶信號和第二子帶信號分別進行脈沖壓縮處理，經過脈沖壓縮處理后的第一子帶信號S_r1(t)和第二子帶信號S_r2(t)的表達式如下：