[發(fā)明專利]一站固定雙基地SAR回波信號(hào)快速生成方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011307790.X
• 申請(qǐng)日: 2020-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN112698279A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝洪途;陳凱鵬;王國(guó)倩;梁康;胡俊;姜新橋;李金堂;林奕全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/40
• 分類號(hào): G01S7/40
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 劉俊

1.一種一站固定雙基地SAR回波信號(hào)快速生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：設(shè)置系統(tǒng)仿真參數(shù)和場(chǎng)景散射系數(shù)，產(chǎn)生雷達(dá)發(fā)射信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行FFT計(jì)算；

S2：將運(yùn)動(dòng)站合成孔徑劃分為若干個(gè)子孔徑，并將場(chǎng)景劃分為若干個(gè)等距橢圓環(huán)域；

S3：計(jì)算運(yùn)動(dòng)站子孔徑中心位置對(duì)應(yīng)橢圓極子場(chǎng)景的等效散射系數(shù)，利用FFT計(jì)算所有子孔徑位置對(duì)應(yīng)等距橢圓環(huán)域的散射系數(shù)，并計(jì)算所有子孔徑對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)和其FFT；

S4：將雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的FFT和系統(tǒng)脈沖響應(yīng)函數(shù)的FFT相乘，接著利用IFFT操作將乘積變換到時(shí)域獲得子孔徑回波信號(hào)，再根據(jù)子孔徑的順序重復(fù)前面的操作，最終獲得場(chǎng)景的回波信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一站固定雙基地SAR回波信號(hào)快速生成方法，其特征在于，所述步驟S1的具體過(guò)程是：

設(shè)運(yùn)動(dòng)站沿著平行于Y軸的直線運(yùn)動(dòng)，慢時(shí)間η時(shí)刻運(yùn)動(dòng)站的坐標(biāo)為(0,y_M(η),z_M)，固定站位于高塔上，其坐標(biāo)為(x_S,0,z_S)，場(chǎng)景是由若干個(gè)分布于網(wǎng)格點(diǎn)的目標(biāo)組成，場(chǎng)景網(wǎng)格尺寸為M×N即距離向×方位向，相鄰網(wǎng)格點(diǎn)之間的距離向和方位向間隔分別為Δx和Δy，則η時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)站和固定站到場(chǎng)景網(wǎng)格點(diǎn)(m,n)的距離之和為R(η,m,n)，設(shè)發(fā)射信號(hào)為線性調(diào)頻信號(hào)p(τ)＝w_r(τ)exp(j2πf_cτ+jπK_rτ²)，其中w_r(·)為距離向包絡(luò)，τ為快時(shí)間，f_c為發(fā)射信號(hào)載頻，K_r為距離向調(diào)頻率，由于場(chǎng)景是由若干個(gè)分布于網(wǎng)格點(diǎn)的目標(biāo)組成，則場(chǎng)景回波信號(hào)經(jīng)正交解調(diào)后為：

其中，σ_mn為場(chǎng)景網(wǎng)格點(diǎn)(m,n)的散射系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一站固定雙基地SAR回波信號(hào)快速生成方法，其特征在于，所述步驟S2中劃分等距橢圓環(huán)域的過(guò)程是：

設(shè)R_min(η)和R_max(η)分別為η時(shí)刻運(yùn)動(dòng)站和固定站到場(chǎng)景距離之和的最小和最大值，Δs為兩相鄰等距橢圓環(huán)之間的間隔，則場(chǎng)景中等距橢圓環(huán)的個(gè)數(shù)為：

N_p(η)＝round((R_max(η)-R_min(η))/Δs)+1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一站固定雙基地SAR回波信號(hào)快速生成方法，其特征在于，若p-1和p表示兩相鄰等距橢圓環(huán)，它們到雷達(dá)的距離之和分別為R_min(η)+(p-1)Δs和R_min(η)+pΔs，第p-1個(gè)和第p個(gè)等距橢圓環(huán)之間的間隔定義為第p個(gè)等距橢圓環(huán)域，第p個(gè)等距橢圓環(huán)域的中心線到雷達(dá)的距離之和為：

R(η,p)＝R_min(η)+(p-1/2)Δs。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一站固定雙基地SAR回波信號(hào)快速生成方法，其特征在于，為計(jì)算第p個(gè)等距橢圓環(huán)域的散射系數(shù)，利用第p個(gè)等距橢圓環(huán)域的中心線到雷達(dá)的距離之和近似代替第p個(gè)等距橢圓環(huán)域內(nèi)所有目標(biāo)到雷達(dá)的距離之和，利用一個(gè)等效散射體來(lái)代替第p個(gè)等距橢圓環(huán)域內(nèi)所有目標(biāo)，則該等效散射體的散射系數(shù)為：

其中，I_p為第p個(gè)等距橢圓環(huán)域內(nèi)目標(biāo)的個(gè)數(shù)，σ_i為該等距橢圓環(huán)域內(nèi)第i個(gè)目標(biāo)的散射系數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一站固定雙基地SAR回波信號(hào)快速生成方法，其特征在于，ΔR_i(η,p)為第i個(gè)目標(biāo)到雷達(dá)的距離之和第p個(gè)等距橢圓環(huán)域中心線到雷達(dá)的距離之和之間的差值，即：

ΔR_i(η,p)＝R_i(η)-(R_min(η)+(p-1/2)Δs)。