[發明專利]一種信號模擬器生成自編號脈沖回波的方法

有效

• 申請號: 201710328980.1
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN108872950B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 張筱靖;何岷;張鈞
• 申請（專利權）人: 北京遙感設備研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 葛鵬

1.一種信號模擬器生成自編號脈沖回波的方法，其特征在于該方法的具體步驟為：

第一步 建立SAR成像測試系統

SAR成像測試系統包括：信號模擬器(1)、雷達運動參數生成模塊(3)、雷達指令模塊(4)和雷達信號處理模塊(2)；

雷達信號處理模塊(2)的功能為：用來接收自編號脈沖回波，先完成距離向脈壓處理，再根據從雷達運動參數生成模塊(3)傳來的雷達運動參數，完成運動補償、方位向處理，最終獲得目標的二維圖像；

雷達指令模塊(4)的功能為：控制信號模擬器(1)發送自編號脈沖回波，同時控制雷達信號處理模塊(2)完成成像處理；

雷達運動參數生成模塊(3)的功能為：用來提供對應每條脈沖的雷達運動參數，包括雷達位置信息，速度信息，加速度信息；

第二步 信號模擬器(1)發送自編號脈沖回波

信號模擬器(1)產生包含目標幅度起伏信息的自編號脈沖回波，用多個靜止目標的幅度起伏的二進制排列來標定目標序號；信號模擬器(1)生成M條脈沖回波，每條脈沖回波里包含N個目標的幅度信息；利用每條脈沖內N個目標的幅度信息，無重復的編號2^N-1條脈沖回波；

將脈沖序號j展開為二進制表達式：

公式(1)中，j為待編號的脈沖序號，j＝1,2,3,…,2^N-1；i為目標的序號，i＝1,…,N；A_ji為第j條脈沖里第i個目標的幅度，A_ji＝0或1；

由公式(1)確定出A_ji的取值；

則模擬器生成的回波信號表達式：

公式(2)中，s_t(t,τ)為包含M條脈沖回波的回波表達式；T_r為脈沖重復周期，T為脈沖寬度；t為方位向時間變量；τ為距離向時間變量；R_i(t)為t時刻雷達與第i個目標的距離；λ為信號波長；K_r為距離向調頻率；c為光速；

然后雷達指令模塊(4)向信號模擬器(1)發送成像指令，信號模擬器(1)將生成的自編號回波脈沖發送給雷達信號處理模塊(2)；

第三步 雷達信號處理模塊(2)進行距離向脈壓處理

雷達信號處理模塊(2)在收到信號模擬器(1)發送的回波脈沖后，在雷達指令模塊(4)的控制下進行距離向脈壓處理；

脈壓后回波表達式為：

公式(3)中，s₁(t,τ)為脈壓后回波信號；

通過脈壓處理后第j條回波內包含的目標幅度信息A_ji，得到信號模擬器(1)播放的脈沖序號；

當第j條回波包含的目標1到目標N的幅度排列為{0，0，···，0，1}，則j＝1；

當第j條回波包含的目標1到目標N的幅度排列為{0，0，···，1，0}，則j＝2；

當第j條回波包含的目標1到目標N的幅度排列為{0，0，···，1，1}，則j＝3；

當第j條回波包含的目標1到目標N的幅度排列為{1，1，···，1，1}，則j＝2^N-1；

第四步 雷達信號處理模塊(2)完成精確運動補償，得到目標的二維圖像

根據第三步得到的信號模擬器(1)播放的脈沖序號，雷達信號處理模塊(2)在雷達指令模塊(4)的控制下，與雷達運動參數生成模塊(3)提供的雷達運動參數進行配對，進行精確運動補償；

補償后回波表達式：

公式(4)中，s₂(t,τ)為雷達信號處理模塊(2)處理后的信號，即二維圖像；

經過補償最終完成方位向聚焦處理，得到目標的二維圖像。