[發明專利]一種基于最優方位模糊的雙波束SAR的PRF選擇方法及系統

在審

• 申請號: 201711048763.3
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107976674A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 郭磊;黨紅杏;劉昕;王萬林;楊東;閆偉
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/28
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 胡健男

技術領域

本發明涉及一種基于最優方位模糊的雙波束SAR的PRF選擇方法及系統，屬于微波遙感成像技術領域。

背景技術

方位向雙波束合成孔徑雷達(SAR)能夠對目標進行多次重訪，具備多角度觀測、動目標檢測等應用模式，是未來SAR系統的發展方向之一。

方位向雙波束SAR系統主要存在的技術問題是：方位向雙波束SAR在系統設計時，系統關鍵參數脈沖重復頻率(PRF)的最優值很難確定，需要多次迭代進行設計，設計時間及設計成本較高。

發明內容

本發明解決的技術問題為：有鑒于此，克服現有技術不足，提供一種基于最優方位模糊的雙波束SAR的PRF選擇方法及系統，通過計算方位向雙波束SAR系統方位模糊度，再基于最優方位模糊原則，可以有效獲得系統PRF最優參數。

本發明解決的技術方案為：一種基于最優方位模糊的雙波束SAR的PRF選擇方法，步驟如下：

(1)根據方位向雙波束SAR天線方向圖，得到方位模糊在多普勒域出現位置，根據方位模糊在多普勒域出現位置，得到方位向雙波束SAR的方位模糊度；

(2)根據步驟(1)的方位向雙波束SAR的方位模糊度，再根據采樣定理以及頻譜折疊特性，制定最優的PRF選擇方法，得到最優的PRF，使雙波束中的一個波束的方位模糊在多普勒域出現位置避開另一個波束。

還包括步驟(3)如下：

(3)通過方位向雙波束SAR仿真試驗，驗證步驟(2)的PRF選擇方法的正確性。

根據方位模糊在多普勒域出現位置，得到方位向雙波束SAR的方位模糊度AASR，步驟如下：

式中，B_a為多普勒帶寬，B_off為多普勒中心頻率，G為天線方向圖，PRF為脈沖重復頻率，f為多普勒頻率，i為非0整數。

步驟(2)根據步驟(1)的方位向雙波束SAR的方位模糊度，再根據采樣定理以及頻譜折疊特性，制定最優的PRF選擇方法，得到最優的PRF，使雙波束中的一個波束的方位模糊在多普勒域出現位置避開另一個波束，步驟如下：

(2.1)根據方位向雙波束SAR的方位模糊度，確定兩個波束的中心頻率差f_c；

(2.2)當最優脈沖重復頻率PRF選為前后向中心頻率差2·f_c的1/(n+0.5)時，n為正整數，得到PRF，可以使另一波束中心距離主波束最遠，帶來最小的混疊，如下式：

f_c為前后向中心頻率差

步驟(2)建立方位向雙波束星載SAR，通過仿真計算得到最優PRF，跟步驟(2)計算得到的最優PRF相比較，若仿真計算得到最優PRF與步驟(2)計算得到的最優PRF相差一定范圍內，則判定步驟(2)選擇的最優的PRF選擇方法計算得到最優的PRF是正確的，否則，判定步驟(2)選擇的最優的PRF選擇方法不正確。

一定范圍為10Hz以內。

本發明一種基于最優方位模糊的雙波束SAR的PRF選擇系統，包括：確定模塊、PRF選擇模塊；

確定模塊，根據方位向雙波束SAR天線方向圖，得到方位模糊在多普勒域出現位置，根據方位模糊在多普勒域出現位置，得到方位向雙波束SAR的方位模糊度，送至PRF選擇模塊；

PRF選擇模塊，根據從確定模塊接收的接收方位向雙波束SAR的方位模糊度，再根據采樣定理以及頻譜折疊特性，制定最優的PRF選擇方法，得到最優的PRF，使雙波束中的一個波束的方位模糊在多普勒域出現位置避開另一個波束。

還包括驗證模塊，驗證模塊通過方位向雙波束SAR仿真試驗，驗證PRF選擇模塊中的PRF選擇方法的正確性。

確定模塊中根據方位模糊在多普勒域出現位置，得到方位向雙波束SAR的方位模糊度AASR，公式如下：

式中，B_a為多普勒帶寬，B_off為多普勒中心頻率，G為天線方向圖，PRF為脈沖重復頻率，f為多普勒頻率，i為非0整數。

PRF選擇模塊根據方位向雙波束SAR的方位模糊度，再根據采樣定理以及頻譜折疊特性，制定最優的PRF選擇方法，得到最優的PRF，使雙波束中的一個波束的方位模糊在多普勒域出現位置避開另一個波束，具體如下：