[發明專利]一種FMCW-SAR系統的噪聲等效后向散射系數確定方法

有效

• 申請號: 202011128295.2
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112255602B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 丁滿來;唐躒;丁赤飚;王雪梅;曲佳萌
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/90
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫蕾

1.一種FMCW-SAR系統的噪聲等效后向散射系數的確定方法，其特征在于，包括：

根據混頻器的本振端與射頻端的輸入信號，確定所述混頻器的中頻輸出信號，所述本振端用于接收線性調頻源產生的發射信號，所述射頻端用于接收回波信號；

根據所述中頻輸出信號，確定FMCW-SAR系統的最終輸出信號；

根據所述最終輸出信號的相位以及所述線性調頻源的相位噪聲的功率譜密度，確定所述最終輸出信號的相位噪聲的功率譜；

根據所述最終輸出信號的相位噪聲的功率譜，確定所述最終輸出信號的相位噪聲的均方根誤差；

根據所述均方根誤差，確定由所述線性調頻源的相位噪聲引起的FMCW-SAR系統的信噪比；

根據所述信噪比，確定噪聲等效后向散射系數；

其中，通過如下公式計算所述噪聲等效后向散射系數：

NESZ＝NESZ′+σ₀/SNR_pn(τ)

其中，

NESZ為考慮線性調頻源的相位噪聲的情況下得到的噪聲等效后向散射系數，NESZ′為不考慮線性調頻源的相位噪聲的情況下得到的噪聲等效后向散射系數，σ₀為目標歸一化后向散射系數，SNR_pn(τ)為所述線性調頻源的相位噪聲引起的FMCW-SAR系統的信噪比，π為圓周率，r為雷達作用距離，V_a為平臺運動速度，k為玻爾茲曼常數，T為接收機等效噪聲溫度，λ為線性調頻源信號中心頻率波長，Gt為發射天線增益，Gr為接收天線增益，P_av為平均發射功率，ρ_r為距離分辨率，k_s為加權因子。

2.根據權利要求1所述的確定方法，其特征在于，通過如下公式計算所述中頻輸出信號：

S_IF(t)＝S_RF(t-τ)×S_LO(t)

其中，

θ_lfm(t)＝2π·f_L·t+π·k_r·t²+θ₀

θ_n(t)＝2π·R(t)

S_RF(t-τ)為所述混頻器的射頻端的輸入信號，S_LO(t)為所述混頻器的本振端的輸入信號，S_IF(t)為所述中頻輸出信號，G₁為接收通道的前端增益，A_r為回波接收信號幅度，θ_lfm(t)為所述線性調頻源產生的理想的發射信號的瞬時相位，θ₀為所述線性調頻源的初始相位，θ_n(t)為所述線性調頻源的相位噪聲，N_tn(t)為自然界的熱噪聲，N_LNA(t)為低噪聲放大器產生的噪聲，A_LO為本振信號幅度，τ為回波延時，k_r為線性調頻源產生的發射信號的調頻速率，f_L為線性調頻源產生的發射信號的頻率下限，R(t)為線性調頻源產生的發射信號的隨機性頻率誤差的原函數，t為時間，π為圓周率。