[發(fā)明專利]一種FMCW-SAR系統(tǒng)的噪聲等效后向散射系數(shù)確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011128295.2
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112255602B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設計）人: 丁滿來;唐躒;丁赤飚;王雪梅;曲佳萌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院空天信息創(chuàng)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

一種FMCW?SAR系統(tǒng)的噪聲等效后向散射系數(shù)確定方法。包括：根據(jù)混頻器的本振端與射頻端的輸入信號，確定混頻器的中頻輸出信號，其中，本振端用于接收線性調(diào)頻源產(chǎn)生的發(fā)射信號，射頻端用于接收回波信號；根據(jù)中頻輸出信號，確定FMCW?SAR系統(tǒng)的最終輸出信號；根據(jù)最終輸出信號的相位以及線性調(diào)頻源的相位噪聲的功率譜密度，確定最終輸出信號的相位噪聲的功率譜；根據(jù)最終輸出信號的相位噪聲的功率譜，確定最終輸出信號的相位噪聲的均方根誤差；根據(jù)均方根誤差，確定由線性調(diào)頻源的相位噪聲引起的FMCW?SAR系統(tǒng)的信噪比；根據(jù)信噪比，確定噪聲等效后向散射系數(shù)。本發(fā)明可以定量地分析線性調(diào)頻源的相位噪聲對成像性能的影響。

技術領域

本發(fā)明涉及調(diào)頻連續(xù)波-合成孔徑雷達(FMCW-SAR)技術領域，特別涉及一種FMCW-SAR系統(tǒng)的噪聲等效后向散射系數(shù)確定方法。

背景技術

目前，通常采用噪聲等效后向散射系數(shù)(NESZ)來表征FMCW-SAR系統(tǒng)的噪聲性能。由于在傳統(tǒng)的FMCW-SAR系統(tǒng)中采用數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)或直接數(shù)字頻率合成技術(DDS)產(chǎn)生發(fā)射信號，且DAC和DDS具有較好的頻率線性度和相位噪聲性能，因此在現(xiàn)有的NESZ分析方法中，并沒有考慮發(fā)射信號的相位噪聲對NESZ的影響。

但是，DAC和DDS的體積和功耗較大，難以滿足小型化的要求。為了實現(xiàn)小型化，目前在FMCW-SAR系統(tǒng)中越來越多地使用線性調(diào)頻源等方式來產(chǎn)生發(fā)射信號，但是線性調(diào)頻源的相位噪聲對成像信噪比的影響不能忽略。此外，微型SAR往往工作在毫米波頻段，毫米波頻段的發(fā)射信號理論上頻率每提高N倍，相位噪聲惡化201gN，使得毫米波頻段的發(fā)射相位噪聲不容忽視。

因此，如何定量地分析線性調(diào)頻源的相位噪聲對噪聲等效后向散射系數(shù)的影響，成為本領域一項亟待解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種FMCW-SAR系統(tǒng)的噪聲等效后向散射系數(shù)確定方法，從而能夠定量地分析線性調(diào)頻源的相位噪聲對成像性能的影響。

為達到上述目的，本發(fā)明實施例提供一種FMCW-SAR系統(tǒng)的噪聲等效后向散射系數(shù)確定方法，包括：

根據(jù)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(diào)頻源產(chǎn)生的發(fā)射信號，所述射頻端用于接收回波信號；

根據(jù)所述中頻輸出信號，確定FMCW-SAR系統(tǒng)的最終輸出信號；

根據(jù)所述最終輸出信號的相位以及所述線性調(diào)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(jù)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(jù)所述均方根誤差，確定由所述線性調(diào)頻源的相位噪聲引起的FMCW-SAR系統(tǒng)的信噪比；

根據(jù)所述信噪比，確定噪聲等效后向散射系數(shù)。

由以上本發(fā)明提供的技術方案可見，本發(fā)明提供的方法至少具有以下有益效果：

本發(fā)明將線性調(diào)頻源的相位噪聲信息與成像目標信息相結(jié)合，可以定量地計算出線性調(diào)頻源的相位噪聲對NESZ參數(shù)的影響，從而滿足了FMCW-SAR系統(tǒng)設計和評估的需求。

此外，在FMCW-SAR系統(tǒng)設計中，NESZ指標通常為確定值，因此可采用本發(fā)明提供的方法反推求得FMCW-SAR系統(tǒng)對線性調(diào)頻源相位噪聲的要求，從而指導和約束線性調(diào)頻源的設計，使其可以同時兼顧相位噪聲指標和體積功耗等其他系統(tǒng)指標。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。