[發明專利]一種稀疏陣列信號處理方法、裝置、電路和成像系統

有效

• 申請號: 201911359132.2
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111123383B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 楊明輝;吳亮;孫曉瑋
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01V8/00
• 分類號: G01V8/00;G01S13/88;G01S13/89
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

1.一種稀疏陣列信號處理方法，其特征在于，所述方法包括：

所述稀疏陣列為多級結構，所述稀疏陣列為通過將源稀疏陣列的陣列單元部分替換或者全部替換為多個子陣列單元得到的稀疏陣列，所述子陣列單元為稀疏陣列中最小級別的子陣列單元，在檢測動態檢測對象時，調整所述子陣列單元的波束范圍；

獲取稀疏陣列中檢測動態檢測對象的接收本振信號、發射本振信號、接收信號和發射信號；

基于預設的功分網絡，對所述接收本振信號進行功分處理，得到與所述子陣列單元數目對應的功分處理信號；

基于預設的開關網絡，對所述接收信號進行網絡劃分，得到與所述子陣列單元數目對應的網絡劃分信號；

將所述功分處理信號和所述網絡劃分信號進行混頻，得到第一混頻信號；

對所述接收本振信號、所述接收信號、所述發射本振信號和所述發射信號進行信號處理，得到第二混頻信號；

對所述第一混頻信號和所述第二混頻信號進行混頻，得到調制信號；

基于所述調制信號，得到所述動態檢測對象的圖像信息。

2.根據權利要求1所述的一種稀疏陣列信號處理方法，其特征在于，所述方法包括：

所述功分網絡的功分比例與稀疏陣列中與陣列單元匹配的子陣列單元的數目相關；

所述開關網絡的劃分依據與稀疏陣列中與陣列單元匹配的子陣列單元的數目相關。

3.根據權利要求1所述的一種稀疏陣列信號處理方法，其特征在于，所述對所述接收本振信號、所述接收信號、所述發射本振信號和所述發射信號進行信號處理，得到第二混頻信號包括：

對所述接收本振信號、所述接收信號、所述發射本振信號和所述發射信號分別進行信號耦合，得到第一耦合信號和第二耦合信號；

將所述第一耦合信號和所述第二耦合信號進行混頻，得到第二混頻信號。

4.根據權利要求1所述的一種稀疏陣列信號處理方法，其特征在于，所述基于所述調制信號，得到所述動態檢測對象的圖像信息包括：

對所述調制信號進行模數轉換，得到模數轉換后的調制信號；

對所述模數轉換后的調制信號進行補償，生成所述動態檢測對象的圖像信息。

5.一種稀疏陣列信號處理裝置，其特征在于，所述裝置包括：稀疏陣列信號獲取模塊、第一混頻模塊、第二混頻模塊、第三混頻模塊和圖像信息生成模塊；

所述稀疏陣列信號獲取模塊用于所述稀疏陣列為多級結構，所述稀疏陣列為通過將源稀疏陣列的陣列單元部分替換或者全部替換為多個子陣列單元得到的稀疏陣列，所述子陣列單元為稀疏陣列中最小級別的子陣列單元，在檢測動態檢測對象時，調整所述子陣列單元的波束范圍；獲取稀疏陣列中檢測動態檢測對象的接收本振信號、發射本振信號、接收信號和發射信號；

所述第一混頻模塊用于基于預設的功分網絡，對所述接收本振信號進行功分處理，得到與所述子陣列單元數目對應的功分處理信號；基于預設的開關網絡，對所述接收信號進行網絡劃分，得到與所述子陣列單元數目對應的網絡劃分信號；將所述功分處理信號和所述網絡劃分信號進行混頻，得到第一混頻信號；

所述第二混頻模塊用于對所述接收本振信號、所述接收信號、所述發射本振信號和所述發射信號進行信號處理，得到第二混頻信號；

所述第三混頻模塊用于對所述第一混頻信號和所述第二混頻信號進行混頻，得到調制信號；

所述圖像信息生成模塊用于基于所述調制信號，得到所述動態檢測對象的圖像信息。

6.一種稀疏陣列信號處理電路，其特征在于，所述信號處理電路用于實現權利要求1到4任一項所述的稀疏陣列信號處理方法，所述信號處理電路包括：功分網絡、開關網絡、混頻器和耦合器；

所述混頻器包括射頻混頻器、本振混頻器和中頻混頻器，所述射頻混頻器和所述本振混頻器連接所述中頻混頻器；

所述功分網絡連接射頻混頻器，所述功分網絡用于對接收本振信號進行功分處理；

所述開關網絡連接射頻混頻器，所述開關網絡用于對接收信號進行網絡劃分；

所述耦合器連接本振混頻器，所述耦合器用于對信號進行耦合處理。