本发明专利技术提出一种近前视合成孔径雷达(SAR)信号处理系统和成像方法，对已有的SAR信号处理系统进行二次开发，使得系统可以在模拟弹道的平飞阶段和下压阶段时正确地成像，且成像的指标达到预定的要求。本发明专利技术提出的技术方案可以解决合成孔径雷达在高速运动的平台上进行斜视成像。针对现有的弹载合成孔径雷达(SAR)大斜视算法所处理的斜视角度受限、传统的后向投影算法运算量大以及已有的快速后向投影算法不能进行并行处理等问题，本发明专利技术研究出一种适于并行处理的近前视弹载改进后向投影算法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合成孔径雷达成像
，具体涉及一种近前视合成孔径雷达 (SAR)信号处理系统和成像方法。
技术介绍
合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR)具有全天时、全天候、远距离成 像等特点，可以大大提高雷达对目标信息的捕获能力，因而成为雷达技术的热门研究领域。 用于战场侦察、资源勘探、地形测绘的SAR -般都采用正侧视成像模式，然而许多应用场合 需要进行斜视观测，如战斗机、轰炸机、导弹精确末制导等，需提前观测斜前方情况。而且 斜视SAR具有区外探测能力，即可以不直接飞越某一地区而能对该区域的地物目标进行观 测，提高了载机平台的安全性与隐蔽性，这对于现代条件下局部战争的战场侦察具有重要 意义。 随着大容量、高速并行计算技术的迅速发展，成像雷达信号处理的实时性得到很 大提高，SAR导引头既可用于中制导的弹道修正，又可用于末制导阶段的精确打击。特别是 在强杂波背景下，SAR导引头可实现对地面固定目标、伪装或隐蔽目标、地面和海上运动目 标群等的检测、识别与跟踪等，并能进一步提尚雷达导引头识别目标要害部位的能力。 导弹对地的攻击过程中雷达成像导引头工作模式可以分为三个阶段：雷达导引头 天线对地面目标进行侧视成像，确定感兴趣的地面目标处理区间；根据指定的地面目标区 间，雷达导引头转为大斜视，对确定的地面目标区间进行高分辨率成像；最后确定最佳的攻 击路线，使其逐步转入攻击方向（前视）对目标实施攻击。 SAR的斜视工作模式是指雷达的飞行方向并不与距离向垂直，而是成一定角度的 工作模式，并定义斜视角为天线指向与垂直于航线方向的法线之间的夹角。对斜视SAR，一 般将斜视角小于45的情形称为小斜视SAR，正侧视SAR的斜视角为0,而斜视角大于45的 情形称为大斜视SAR。斜视成像在实际应用中具有很高的灵活性，它可以通过改变波束的斜 视角，可以对前方的目标预先成像、对后方的目标再次成像。它具有许多正侧视SAR无法实 现的功能，如对热点地区的多次重访，军事上的实时侦察和打击等。但是，超大斜视角的SAR 存在较为复杂的成像几何模型，回波数据的方位向和距离向的耦合较为严重，因此，超大斜 视角的SAR成像是雷达信号处理中一个重大的挑战。 希望借助一些国外的研发经验成果，对现有的合成孔径雷达信号处理系统进行二 次开发，研发一种近前视合成孔径雷达（SAR)信号处理系统，并对其进行提升斜视角的算 法研究。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提出一种近前视合成孔径雷达 (SAR)信号处理系统和成像方法。 所述系统包括： 上位PC机，CPCI机箱、MIC3392CPU板、以及2块4片TMS320C6455数字信号处理 板； 其中，所述信号处理板共两块。信号处理板1的FPGA主要完成对采集回放板的基 带数据及定时同步板的控制数据的接收，并转发给信号处理板的DSP作进一步处理。接收 模块采用SERDES接口进行接收，经FIFO缓存后，由EMIF接口发送给信号处理板上DSP芯 片。信号处理板2的FPGA程序主要功能为接收DSH)的数据及定时同步板的控制数据，并 转发给定时同步板做进一步处理。接收模块采用EMIF接口，发送模块采用SERDES接口。 -种基于所述系统的近前视成像方法，包括： (1)系统上电工作后，对所述信号处理系统执行初始化，具体包括：选择回放模 式，设置脉宽、重频、基本延迟这些公共参数； (2)系统进入所选工作模式，等待用户选择回放记录； (3)两块信号处理板共有八片DSP，其中板1的DSPA程序、板2DSH)与其他六片 DSP程序略有不同。板IDSPA需要与FPGA进行通信，而且板IDSPA作为其他DSP的数据输 出者，没有其他DSP向其输入数据。程序中包含EMIF接口、向板IDSPB输出数据、根据上位 机需求通过PCI上传数据； (4)板2DSPD中只有接收来自板2DSPC的数据，以及根据上位机需求通过PCI上 传数据。其他六片DSP的功能相同，程序也相同，程序包含接收其他DSP传送数据，向其他 DSP传送数据以及根据上位机需求通过PCI上传数据。。 (5)对于接收到的回波记录，采用近前视弹载SAR的改进后向投影成像方法进行 处理。 本专利技术提出的系统能够使得用户通过上位PC机对信号处理系统的工作模式进行 控制，并能够通过近前视弹载SAR的改进后向投影成像方法对斜视角度进行提升。【附图说明】 附图1为本专利技术提出的一种近前视合成孔径雷达（SAR)信号处理系统结构图。 附图2为本专利技术提出的一种近前视弹载SAR的改进后向投影成像方法流程图。 附图3为信号处理板的DSPA的处理内容。 附图4为信号处理板的DSPB的处理内容。 附图5为信号处理板的DSPC的处理内容。 附图6为信号处理板的DSH)的处理内容。 附图7为信号处理板的DSPA2的处理内容。 附图8为信号处理板的DSPB2的处理内容。 附图9为信号处理板的DSPD2的处理内容。 附图10示出的是本专利技术所示算法的成像结果。【具体实施方式】 下面参照附图，对本专利技术的【具体实施方式】进行描述。 参照附图1，本专利技术的第一实施例提出的一种近前视合成孔径雷达信号处理系统 包括上位PC机，CPCI机箱、MIC3392CPU板、以及信号处理板。 信号处理板采用2块4片TMS320C6455数字信号处理板。对TMS320C6455数字信 号处理板进行二次开发，两块信号处理板共有八片DSP，其中板1的DSPA程序、板2DSH)与 其他六片DSP程序略有不同。板IDSPA需要与FPGA进行通信，而且板IDSPA作为其他DSP 的数据输出者，没有其他DSP向其输入数据。程序中包含EMIF接口、向板IDSPB输出数据、 根据上位机需求通过PCI上传数据。板2DSPD中只有接收来自板2DSPC的数据，以及根据 上位机需求通过PCI上传数据。其他六片DSP的功能相同，程序也相同，程序包含当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种近前视合成孔径雷达(SAR)信号处理系统，其特征在于，包括：上位PC机，CPCI机箱、MIC3392CPU板、以及2块4片TMS320C6455数字信号处理板；其中，所述信号处理板共两块。信号处理板1的FPGA主要完成对采集回放板的基带数据及定时同步板的控制数据的接收，并转发给信号处理板的DSP作进一步处理。接收模块采用SERDES接口进行接收，经FIFO缓存后，由EMIF接口发送给信号处理板上DSP芯片。信号处理板2的FPGA程序主要功能为接收DSPD的数据及定时同步板的控制数据，并转发给定时同步板做进一步处理。接收模块采用EMIF接口，发送模块采用SERDES接口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓光，叶晓明，张国峰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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