[發明專利]基于反射天線的太赫茲雷達前視成像方法

有效

• 申請號: 201711330497.3
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108132465B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 丁金閃;徐眾;梁毅;劉宏偉;焦永昌
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發明公開了一種基于反射天線的太赫茲雷達前視成像方法，其主要思路為：確定太赫茲雷達，且所述太赫茲雷達包括一個移相反射天線，將移相反射天線的相位中心處于不同位置時的狀態分別記為波位，波位移動的方向為方位向；設定波位總個數為Na，進而得到Na個波位的回波信號二維波數譜；計算三階泰勒展開后Na個波位的回波信號二維波數譜簡化結果；和四階泰勒展開后Na個波位的回波信號二維波數譜后；進行相位補償、逆快速傅立葉變換、方位去斜、方位向快速傅里葉變換和扇貝效應去除，得到扇貝效應去除后Na個波位的回波信號方位去斜二維波數譜，所述扇貝效應去除后Na個波位的回波信號方位去斜二維波數譜為基于反射天線的太赫茲雷達前視成像結果。

技術領域

本發明涉及雷達前視成像技術領域，特別涉及一種基于反射天線的太赫茲雷達前視成像方法，適用于對基于移相反射天線的太赫茲雷達回波數據進行成像處理。

背景技術

用于高分辨成像的雷達往往是合成孔徑雷達(SAR)和逆合成孔徑雷達(ISAR)，SAR成像原理和ISAR成像原理都是利用雷達和目標間相對運動產生的多普勒頻率差異性實現方位向上對目標的分辨；而在相對運動不可知的情況下，對目標的分辨將不能完成，抑或雷達和目標僅存在徑向的相對運動時，即在前視條件下成像，不同目標回波的多普勒頻率將沒有或存在極小的差異性同樣無法完成在方位向對目標的高精度分辨。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提出一種基于反射天線的太赫茲雷達前視成像方法，該種基于反射天線的太赫茲雷達前視成像方法利用脈沖壓縮技術實現距離向對目標的分辨，利用移相反射天線實現雷達發射和接收脈沖信號時天線相位中心的移動，并利用不同相位中心發射并接收信號的差異性實現對目標的方位分辨。

為達到上述技術目的，本發明采用如下技術方案予以實現。

一種基于反射天線的太赫茲雷達前視成像方法，包括以下步驟：

步驟1，確定太赫茲雷達，所述太赫茲雷達包括一個移相反射天線，將移相反射天線的相位中心處于不同位置時的狀態分別記為波位，波位移動的方向為方位向；設定波位總個數為Na，進而得到Na個波位的回波信號二維波數譜；其中，Na為大于0的正整數；

步驟2，根據Na個波位的回波信號二維波數譜進行相位補償，計算得到三階泰勒展開后Na個波位的回波信號二維波數譜簡化結果；

步驟3，根據三階泰勒展開后Na個波位的回波信號二維波數譜簡化結果，得到四階泰勒展開后Na個波位的回波信號二維波數譜；

步驟4，對四階泰勒展開后Na個波位的回波信號二維波數譜進行相位補償，得到相位補償后Na個波位的回波信號二維波數譜；

步驟5，對相位補償后Na個波位的回波信號二維波數譜沿著方位向進行逆快速傅立葉變換，得到方位向逆快速傅立葉變換后Na個波位的回波信號二維波數譜；

步驟6，對方位向逆快速傅立葉變換后Na個波位的回波信號二維波數譜進行方位去斜，得到方位去斜后Na個波位的回波信號二維波數譜；

步驟7，對方位去斜后Na個波位的回波信號二維波數譜沿著方位向進行快速傅里葉變換，得到快速傅里葉變換FFT后Na個波位的回波信號方位去斜二維波數譜；

步驟8，對快速傅里葉變換FFT后Na個波位的回波信號方位去斜二維波數譜進行扇貝效應去除，進而得到扇貝效應去除后Na個波位的回波信號方位去斜二維波數譜，所述扇貝效應去除后Na個波位的回波信號方位去斜二維波數譜為基于反射天線的太赫茲雷達前視成像結果。

本發明的有益效果：本發明利用脈沖壓縮技術實現距離向對目標的分辨，利用移相反射天線實現雷達發射和接收脈沖信號時天線相位中心的移動，并利用不同相位中心發射并接收信號的差異性實現對目標的方位分辨，能夠實現在前視條件下成像，不同目標回波的多普勒頻率將沒有或存在極小的差異性同樣無法完成在方位向對目標的高精度分辨。

附圖說明