本发明专利技术公开了一种俯仰向数字波束合成的实时处理方法，所述方法包括：对各通道采样得到的中频信号进行加权求和处理，得到两路合成后的中频信号；将所述两路合成后的中频信号的实数域信号分别用混频的方式进行正交解调；对所述解调后的两路中频信号交叉求和并进行低通滤波。本发明专利技术同时还公开了一种俯仰向数字波束合成的实时处理装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR)多通道技术，尤其涉 及一种应用于星载SAR的俯仰向数字波束合成（Digital Beam Forming，DBF)的实时处理 方法和装置。
技术介绍
俯仰向DBF技术对于星载SAR具有非常重要的应用价值，俯仰向DBF技术是星载 SAR实现高分辨率宽测绘带成像的主要技术之一。而星载SAR实现高分辨率宽测绘带成像 需要较高的实时性，从而也就要求DBF合成技术具备较高的实时性；相应的，研究如何实现 星上实时 DBF合成的方法具有重要的意义。 目前，现有的DBF合成方法包括：首先，将天线采集到的信号正交解调到基带；然 后，根据DBF合成的复数域加权值对各通道的基带信号进行复数域加权；最后，将加权后的 复数域信号求和，即得到最终的DBF合成结果。但是，该方法在使用过程中对中频信号解 调的过程需要较多的实数乘法器来实现，因此，使得算法的复杂度比较高，从而不利于星载 SAR的DBF实时处理，由此，也限制了星载DBF-SAR的发展和应用。
技术实现思路
鉴于此，为解决现有技术存在的问题，本专利技术实施例期望提供一种俯仰向数字波 束合成的实时处理方法和装置，能够有效降低DBF实时处理的复杂度，缩短俯仰向DBF的时 间。 本专利技术实施例的技术方案是这样实现的： 本专利技术实施例提供了一种俯仰向DBF的实时处理方法，包括： 对各通道采样得到的中频信号进行加权求和处理，得到两路合成后的中频信号； 将所述两路合成后的中频信号的实数域信号分别用混频的方式进行正交解调； 对所述解调后的两路中频信号交叉求和并进行低通滤波。 上述方案中，所述对各通道采样得到的中频信号进行加权求和处理，得到两路合 成后的中频信号，包括： 根据俯仰向DBF合成原理生成的加权函数，对各通道采样得到的中频信号进行加 权处理； 对加权处理后的中频信号进行交叉求和。 上述方案中，所述对各通道采样得到的中频信号进行加权处理包括： 根据俯仰向DBF合成原理生成加权函数； 将各个通道采样得到的中频信号在实数域根据所述加权函数得到两路加权后的 中频信号； 其中，所述加权函数包括：余弦函数和正弦函数。 上述方案中，所述将所述加权处理后的中频信号进行交叉求和得到两路合成后的 中频信号包括： 将被所述余弦函数加权过的中频信号进行求和； 将被所述正弦函数加权过的中频信号进行求和。 上述方案中，所述将所述两路合成后的中频信号分别用混频的方式进行正交解调 包括： 分别将两种不同频率的信号进行混合，之后利用所述混合后的信号分别对所述两 路进行求和后的中频信号进行解调。 本专利技术实施例还提供了一种俯仰向DBF的实时处理装置，包括： 运算单元，用于对各通道采样得到的中频信号对各通道采样得到的中频信号进行 加权求和处理，得到两路合成后的中频信号； 解调单元，用于将所述两路合成后的中频信号的实数域信号分别用混频的方式进 行正交解调； 低通滤波单元，用于对所述解调后的两路中频信号交叉求和并进行低通滤波。 上述方案中，所述运算单元，用于对各通道采样得到的中频信号进行加权处理；对 加权处理后的中频信号进行交叉求和。 上述方案中，所述运算单元，具体用于根据俯仰向DBF合成原理生成加权函数；将 各个通道采样得到的中频信号在实数域根据所述加权函数得到两路加权后的中频信号；其 中，所述的加权函数包括：余弦函数和正弦函数。 上述方案中，所述运算单元，具体用于将被所述余弦函数加权过的中频信号进行 求和；将被所述正弦函数加权过的中频信号进行求和。 上述方案中，所述解调单元，具体用于分别将两种不同频率的信号进行混合，之后 利用所述混合后的信号分别对所述两路进行求和后的中频信号进行解调。 本专利技术实施例提供的俯仰向数字波束合成的实时处理方法和装置，先对各通道采 样得到的中频信号进行加权求和处理，得到两路合成后的中频信号；再将所述两路合成后 的中频信号的实数域信号分别用混频的方式进行正交解调；然后将两路输出信号交叉求和 并进行低通滤波，即可得到DBF合成后信号；如此，可使得整个实现过程中在不同通道数下 的实数乘法器的数目都明显小于现有技术中实数乘法器的数目，能够在实现DBF合成的同 时大大降低SAR系统的运算复杂度，从而有效降低DBF实时处理的复杂度，缩短俯仰向DBF 的时间。【附图说明】 图1为本专利技术实施例提供的俯仰向DBF的实时处理方法的实现流程示意图； 图2为本专利技术实施例提供的俯仰向DBF的实时处理装置的结构示意图； 图3为本专利技术较佳实施例中俯仰向DBF的实时处理实现原理示意图； 图4为现有技术中俯仰向DBF的实时处理实现原理的示意图； 图5为本专利技术实施例与现有技术比较实数乘法器的数目对比示意图。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明，图1为本专利技术实施例提供 的一种缩短俯仰向DBF时间的方法的实现流程示意图，如图1所示，本实施例提供一种俯仰 向DBF的实时处理方法，所述方法包括： 步骤101，对各通道采样得到的中频信号进行加权求和处理，得到两路合成后的中 频信号； 具体的，本步骤包括：根据俯仰向DBF合成原理生成的加权函数对各通道采样得 到的中频信号进行加权处理；对加权处理后的中频信号进行交叉求和，得到两路合成后的 中频信号。 这里，所述对各通道采样得到的中频信号进行加权处理包括：根据俯仰向DBF合 成原理生成加权函数；将各个通道采样得到的中频信号在实数域根据所述加权函数得到两 路加权后的中频信号；其中，所述加权函数包括：余弦函数和正弦函数。 相应的，将所述加权处理后的中频信号进行交叉求和，得到两路合成后的中频信 号包括：将被所述余弦函数加权过的中频信号进行求和；将被所述正弦函数加权过的中频 信号进行求和。 步骤102,将所述两路合成后的中频信号的实数域信号分别用混频的方式进行正 交解调； 具体的，本步骤包括：分别将两种不同频率的信号进行混合，之后利用所述混合后 的信号分别对所述两路进行求和后的中频信号进行解调。 步骤103,对所述解调后的两路中频信号交叉求和并进行低通滤波，得到DBF合成 后信号。 本专利技术提供了一种较佳实施例，本实施例俯仰向DBF的实时处理方法包括： 步骤Al :首先，将每个通道采样得到的中频信号直接在实数域幅度加权得到两路 不同的加权信号，根据俯仰向DBF合成原理生成指向实时改变幅度的加权值； 具体的，第η个通道采样得到的中频实数域信号如公式（1)所示为： 其中，Tp表示脉冲宽度，t为距离向时间，t η表示第η个通道接收的回波双程延时， A表示中频频率，K ^表示调频率，f。表示载频频率。 根据DBF合成原理，各通道的加权值是基于复数域的基带信号，因此加权函数也 为复数域函数，第η个通道的DBF加权函数如公式（2)所示为： 根据公式（2)中的复数加权函数，本实施例的实数域加权函数直接用cos(仍(/))与 sin(识(/))。加权后的中频信号可以表示为公式⑶： 其中，IFCn(t)表示第η个通道被余弦函数加权后的中频信号，IFS n(t)表示第η个 通道被正弦函数加权后的中频信号； 之后，将各通道得到的幅度加权后的实数域信号分别交叉求和得到两路合成后的 中频信号； 具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种俯仰向数字波束合成DBF的实时处理方法，其特征在于，所述方法包括：对各通道采样得到的中频信号进行加权求和处理，得到两路合成后的中频信号；将所述两路合成后的中频信号的实数域信号分别用混频的方式进行正交解调；对所述解调后的两路中频信号交叉求和并进行低通滤波。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，王宇，邓云凯，禹卫东，张志敏，洪峰，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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