[發(fā)明專利]一種信號(hào)模擬器生成自編號(hào)脈沖回波的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710328980.1
• 申請(qǐng)日: 2017-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN108872950B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?bào)憔?/a>;何岷;張鈞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京遙感設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): G01S7/40
• 分類號(hào): G01S7/40
• 代理公司: 中國(guó)航天科工集團(tuán)公司專利中心 11024
• 代理人: 葛鵬

本發(fā)明公開了一種信號(hào)模擬器生成自編號(hào)脈沖回波的方法，通過建立SAR成像雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)，用信號(hào)模擬器（1）生成自編號(hào)脈沖回波，雷達(dá)信號(hào)處理模塊（2）接收回波和成像指令，同時(shí)接收雷達(dá)指令模塊（4）向信號(hào)模擬器（1）和雷達(dá)信號(hào)處理模塊（2）發(fā)送成像指令，雷達(dá)運(yùn)動(dòng)參數(shù)生成模塊（3）向雷達(dá)信號(hào)處理模塊（2）發(fā)送雷達(dá)運(yùn)動(dòng)參數(shù)信息。雷達(dá)信號(hào)處理模塊（2）在完成距離向脈壓后，得到脈沖回波包含的目標(biāo)幅度起伏信息，據(jù)此找到對(duì)應(yīng)的雷達(dá)運(yùn)動(dòng)信息，完成逐條脈沖的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，最終得到SAR的二維成像結(jié)果。本發(fā)明方法解決了現(xiàn)有信號(hào)模擬器無法利用自身生成的目標(biāo)回波信息對(duì)脈沖進(jìn)行編號(hào)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種脈沖回波的方法，特別是一種信號(hào)模擬器生成自編號(hào)脈沖回波的方法。

背景技術(shù)

采用后向投影算法，即BP算法的SAR成像雷達(dá)為得到目標(biāo)的二維SAR圖像，需要逐脈沖對(duì)回波進(jìn)行精確運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。在SAR成像測(cè)試系統(tǒng)中，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償所需的運(yùn)動(dòng)參數(shù)往往通過運(yùn)動(dòng)參數(shù)生成模塊提供，雷達(dá)信號(hào)處理模塊將接收到的每一條回波脈沖和運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行精確配對(duì)。但是，雷達(dá)信號(hào)處理模塊收到的脈沖和運(yùn)動(dòng)參數(shù)可能在時(shí)間上不同步，造成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償錯(cuò)誤。如何在不增加系統(tǒng)復(fù)雜性的條件下，對(duì)脈沖回波進(jìn)行逐一編號(hào)，使得雷達(dá)信號(hào)處理模塊可以準(zhǔn)確知道信號(hào)模擬器發(fā)送的脈沖編號(hào)和其對(duì)應(yīng)的雷達(dá)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，是對(duì)SAR雷達(dá)成像系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)木_性進(jìn)行評(píng)估的一項(xiàng)重要測(cè)試方法。SAR成像雷達(dá)在測(cè)試環(huán)節(jié)需要準(zhǔn)確知道脈沖回波的序號(hào)及其對(duì)應(yīng)的雷達(dá)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，以便對(duì)逐條脈沖進(jìn)行精確運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。現(xiàn)有信號(hào)模擬器在生成脈沖回波時(shí)，一般不具備對(duì)脈沖進(jìn)行編號(hào)的功能。如果由雷達(dá)指令生成模塊單獨(dú)發(fā)送同步信號(hào)使得模擬器發(fā)送的脈沖和運(yùn)動(dòng)參數(shù)生成模塊發(fā)送的運(yùn)動(dòng)信息同步，會(huì)增加信號(hào)模擬器實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種信號(hào)模擬器生成自編號(hào)脈沖回波的方法，解決現(xiàn)有方法中信號(hào)模擬器無法對(duì)脈沖回波進(jìn)行編號(hào)的問題。

一種信號(hào)模擬器生成自編號(hào)脈沖回波的方法的具體步驟為：

第一步 搭建SAR成像測(cè)試系統(tǒng)

SAR成像測(cè)試系統(tǒng)，包括：信號(hào)模擬器、雷達(dá)運(yùn)動(dòng)參數(shù)生成模塊、雷達(dá)指令模塊和雷達(dá)信號(hào)處理模塊。

雷達(dá)信號(hào)處理模塊的功能為：用來接收自編號(hào)脈沖回波，先完成距離向脈壓處理，再根據(jù)從雷達(dá)運(yùn)動(dòng)參數(shù)生成模塊傳來的雷達(dá)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，完成運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、方位向處理，最終獲得目標(biāo)的二維圖像。

雷達(dá)指令模塊的功能為：控制信號(hào)模擬器發(fā)送自編號(hào)脈沖回波，同時(shí)控制雷達(dá)信號(hào)處理模塊完成成像處理。

雷達(dá)運(yùn)動(dòng)參數(shù)生成模塊的功能為：用來提供對(duì)應(yīng)每條脈沖的雷達(dá)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，包括雷達(dá)位置信息，速度信息，加速度信息。

第二步 信號(hào)模擬器發(fā)送自編號(hào)脈沖回波

信號(hào)模擬器產(chǎn)生包含目標(biāo)幅度起伏信息的自編號(hào)脈沖回波，用多個(gè)靜止目標(biāo)的幅度起伏的二進(jìn)制排列來標(biāo)定目標(biāo)序號(hào)。信號(hào)模擬器生成M條脈沖回波，每條脈沖回波里包含N個(gè)目標(biāo)的幅度信息。利用每條脈沖內(nèi)N個(gè)目標(biāo)的幅度信息，無重復(fù)的編號(hào)2^N-1條脈沖回波。

將脈沖序號(hào)展開為二進(jìn)制表達(dá)式：

（1）

公式（1）中，為待編號(hào)的脈沖序號(hào)，；為目標(biāo)的序號(hào)，；為第條脈沖里第個(gè)目標(biāo)的幅度，=0或1。

由公式（1）確定出的取值。

則模擬器生成的回波信號(hào)表達(dá)式：

（2）

公式（2）中，為包含M條脈沖回波的回波表達(dá)式；為脈沖重復(fù)周期，為脈沖寬度；為方位向時(shí)間變量；為距離向時(shí)間變量；為t時(shí)刻雷達(dá)與第i個(gè)目標(biāo)的距離；為信號(hào)波長(zhǎng)；為距離向調(diào)頻率；為光速。