[發(fā)明專利]基于單射頻接收陣列的綜合孔徑輻射計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710471687.0
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107479054B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 凌小峰;欒英宏;郭松;徐紅新;馮劍鋒;汪楠
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué);上海航天測控通信研究所;上海航天技術(shù)研究院
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

本發(fā)明公開了一種基于單射頻接收陣列的綜合孔徑輻射計，它涉及一種微波成像系統(tǒng)。它由天線陣列、寬帶單射頻接收處理模塊、數(shù)字化多通道復(fù)數(shù)相關(guān)處理模塊和成像反演處理模塊組成。它通過采用單射頻接收陣列技術(shù)，用一個寬帶射頻通道等效實現(xiàn)多個并行射頻通道的效果，不僅可以有效降低射頻復(fù)雜度，而且能夠達到更好的通道一致性效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種綜合孔徑輻射計，特別是涉及一種基于單射頻接收陣列的綜合孔徑輻射計。

背景技術(shù)

綜合孔徑輻射計采用干涉式成像技術(shù)，利用多個稀疏排布的小天線合成等效的大天線孔徑，為突破微波輻射計的空間分辨率瓶頸提供了有效的技術(shù)手段，在微波遙感、安檢成像、隱蔽目標(biāo)探測方面有著廣泛的應(yīng)用價值。盡管采用了綜合孔徑技術(shù)，但是為了達到較高的分辨率，仍然需要許多高靈敏度的接收通道并行工作，綜合孔徑輻射計系統(tǒng)復(fù)雜度和成本都比較高，而且通道間的一致性控制困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于單射頻接收陣列的綜合孔徑輻射計，其通過一個寬帶射頻通道等效實現(xiàn)多個并行射頻通道的效果，不僅可以有效降低射頻復(fù)雜度，而且能夠達到更好的通道一致性效果。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種基于單射頻接收陣列的綜合孔徑輻射計，其包括天線陣列、寬帶單射頻接收處理模塊、數(shù)字化多通道復(fù)數(shù)相關(guān)處理模塊和成像反演處理模塊共四個部分組成，所述天線陣列完成空間信號的饋入，將期望頻段的空間不同位置感知的電磁波轉(zhuǎn)換成多路模擬電信號，所述寬帶單射頻接收處理模塊完成多路模擬電信號的數(shù)字化接收，形成多路復(fù)數(shù)基帶信號，寬帶單射頻接收處理模塊不同于傳統(tǒng)的并行射頻前端，而是采用多路模擬電信號共用一個寬帶射頻前端，具體包含射頻高速復(fù)用開關(guān)、單通道寬帶射頻前端、高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字化陣元信號重構(gòu)處理模塊四個子模塊，所述數(shù)字化多通道復(fù)數(shù)相關(guān)處理模塊對寬帶單射頻接收處理模塊輸出的多路數(shù)字基帶信號進行復(fù)數(shù)相關(guān)處理，并得到相關(guān)積累矩陣，所述成像反演處理模塊利用數(shù)字化多通道復(fù)數(shù)相關(guān)處理模塊獲得的相關(guān)積累矩陣，經(jīng)過反演處理得到輻射亮溫圖像。

優(yōu)選地，所述天線陣列由若干個在空間上稀疏分布的天線陣元組成，陣元的數(shù)量取決于期望獲得的空間角分辨率，陣元的方向圖特性取決于綜合孔徑輻射計設(shè)計視場范圍。

優(yōu)選地，所述射頻高速復(fù)用開關(guān)用于完成基于高速開關(guān)調(diào)制的多路模擬電信號的復(fù)用，通過射頻高速開關(guān)復(fù)用以后的信號雖然只有一路，但是高速開關(guān)調(diào)制過程中信號的帶寬大幅擴展，從而得以保留M路模擬電信號輸入的完整信息。

優(yōu)選地，所述單通道寬帶射頻前端用于完成對射頻高速復(fù)用開關(guān)輸出的一路帶寬擴展后的信號的射頻變換，具體包括放大、混頻、濾波處理，形成一路寬帶的模擬基帶信號輸出。

優(yōu)選地，所述高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于完成單通道寬帶射頻前端輸出的模擬基帶信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換，形成一路寬帶的數(shù)字基帶信號。

優(yōu)選地，所述數(shù)字化陣元信號重構(gòu)處理模塊用于對高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的一路寬帶的數(shù)字基帶信號進行實時的數(shù)字信號處理，重構(gòu)出與各陣元饋入的模擬電信號相對應(yīng)的多路數(shù)字基帶信號。

本發(fā)明的積極進步效果在于：本發(fā)明基于單射頻接收陣列的綜合孔徑輻射計通過一個寬帶射頻通道等效實現(xiàn)多個并行射頻通道的效果，不僅可以有效降低射頻復(fù)雜度，而且能夠達到更好的通道一致性效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于單射頻接收陣列的綜合孔徑輻射計的綜合孔徑輻射計的組成框圖。

圖2為本發(fā)明基于單射頻接收陣列的綜合孔徑輻射計的寬帶單射頻接收處理模塊的組成框圖。

圖3為本發(fā)明基于單射頻接收陣列的綜合孔徑輻射計的單通道寬帶射頻前端子模塊的組成框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。