[發明專利]高分辨率ISAR實時成像系統

有效

• 申請號: 201410322492.6
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104122550B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 蔣俊
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍;張靜潔

技術領域

本發明涉及雷達成像技術領域，尤其涉及一種高分辨率ISAR（逆合成孔徑雷達，Inverse?Synthetic?Aperture?Radar）實時成像系統。?

背景技術

雷達技術從簡單的測距測速向復雜的成像發展，從低頻段的微波向高頻段的毫米波、亞毫米波發展。由于受各種技術和成像體制本身的限制，相比之下，ISAR成像發展較為緩慢。迄今為止，仍然存在較多的技術問題。高分辨率ISAR成像雷達技術是國內外發展的熱點和難點，尤其是進入毫米波、亞毫米波高頻段的高分辨率ISAR成像技術，對當前的雷達技術提出了更高的要求。?

毫米波、亞毫米波ISAR雷達成像系統通常利用大時寬的超寬帶信號來達到高分辨率的目的。系統分辨率越高，信號帶寬越大，信號處理的數據量也就越大。因此，重頻也將達到一個極高的數量級。此外，雷達成像“實時性”意味著系統需要在規定的極短時間內完成大量回波數據的吞吐和信號處理操作，這對系統的信號數據采樣提取、存儲和信號處理提出了極高的要求。為了滿足現今高分辨率ISAR成像的應用需求，高分辨率ISAR成像系統必須滿足實時性的要求。毫米波、亞毫米波的高分辨率ISAR實時成像系統，須從系統架構和算法層面來解決高分辨率ISAR實時成像系統的大量數據采樣、存儲和信號處理。?

發明內容

本發明提供一種高分辨率ISAR實時成像系統，是一種基于分布式網絡存儲、流水線算法分級、基于地址尋址的數據交換、實時顯示的ISAR成像系統，能夠解決毫米波、亞毫米波利用超寬帶實現高分辨率帶來的大數據量存儲和處理的問題，從而達到系統實時成像的目的。?

為了達到上述目的，本發明提供一種高分辨率ISAR實時成像系統，該高分辨率ISAR實時成像系統包含：?

射頻收發鏈路，主要完成ISAR成像所需射頻信號的產生、發射、接收及下變頻；

高速模數轉換器，其輸入端電路連接所述的射頻收發鏈路的輸出端，主要完成對射頻收發鏈路輸出的中頻信號的采樣，實現模擬信號向數字信號的快速轉換；

數字信號成像處理電路，其輸入端電路連接所述的高速模數轉換電路的輸出端，主要是對數字信號進行后期處理，獲得高分辨率的ISAR成像結果；

系統控制電路，其分別雙向連接所述的射頻收發鏈路、高速模數轉換器和數字信號成像處理電路，負責整個系統的控制和各電路之間的協調工作；

ISAR實時成像顯示電路，其輸入端電路連接所述的數字信號成像處理電路的輸出端和系統控制電路，主要是完成數字信號ISAR成像處理結果的實時顯示；

所述的高速模數轉換器包含N個并聯的低速模數轉換器，N為任意自然數；

所述的數字信號成像處理電路包含：

數據吞吐電路，其輸入端電路連接所述的高速模數轉換器的輸出端，緩沖高速模數轉換器輸入的數字信號；

數據合并轉換電路，其輸入端電路連接所述的數據吞吐電路的輸出端，將緩沖的數字信號進行數據合并，將高速小位寬的數據轉化為低速大位寬的數據，用以降低后級流水分布式成像處理單元和ISAR數據存儲單元的信號處理速度；

ISAR數據存儲器，其輸入端電路連接數據合并轉換電路的輸出端，存儲合并后的數據；

流水分布式成像處理電路，其輸入端電路連接所述的數據合并轉換電路的輸出端和ISAR數據存儲器的輸出端，按順序完成距離脈壓、包絡對齊、自聚焦和方位成像；

成像輸出接口電路，其輸入端電路連接所述的流水分布式成像處理電路的輸出端，對成像處理數據進行格式轉化后輸出；

成像處理控制電路，其電路連接所述的數據吞吐電路、數據合并轉換電路、流水分布式成像處理電路和成像輸出接口電路，控制數字信號成像處理電路的工作。

所述的射頻收發鏈路包含：?

發射天線；

接收天線；

發射機，發射機的輸出端電路連接發射天線的輸入端，發射機與系統控制電路雙向連接；

接收機，接收機的輸入端電路連接接收天線的輸出端，接收機的輸出端電路連接高速模數轉換器的輸入端，接收機與系統控制電路雙向連接；

系統控制電路發送控制信息給發射機，發射機將狀態反饋信息傳輸給系統控制電路，系統控制電路發送控制信息給接收機，接收機將狀態反饋信息傳輸給接收機，發射機產生超寬帶、線性調頻、脈沖式的射頻信號輸出給發射天線，發射天線接收發射機產生的射頻信號并發送出去，接收天線接收回波信號并傳輸給接收機，接收機對接收到的回波信號進行相干處理，實現信號下變頻后傳輸給高速模數轉換器。