一种忽略调频连续波圆周SAR脉内平台运动的判决方法技术

技术编号:22074244 阅读:32 留言:0更新日期:2019-09-12 13:40
本发明专利技术属于雷达技术领域,公开了一种忽略调频连续波圆周SAR脉内平台运动的判决方法,本发明专利技术通过:(1)调频连续波圆周SAR回波建模;(2)获取调频连续波圆周SAR剩余视频相位去除后的时域回波信号;(3)获取调频连续波圆周SAR波数域回波信号;(4)获取调频连续波圆周SAR的二维波数谱;(5)分析脉内平台运动在二维波数域引入的相位误差;(6)得到调频连续波圆周SAR频域方法成像过程中忽略脉内平台运动的判决方法。该判决方法仅利用调频连续波圆周SAR成像系统参数即可快速高效的判断该系统在采用频域方法成像过程中是否可以忽略脉内平台,并指导技术人员选取合适的成像方法,能为简化调频连续波圆周SAR频域方法成像过程提供理论支撑。

A Decision Method for Ignoring the Motion of Platform in Frequency Modulated Continuous Wave Circumferential SAR Pulse

【技术实现步骤摘要】
一种忽略调频连续波圆周SAR脉内平台运动的判决方法
本专利技术属于雷达
,涉及合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)成像技术中频域成像方法中的一种忽略调频连续波圆周SAR脉内平台运动的判决方法。
技术介绍
红外、光电侦察设备不能在恶劣气候条件下工作,应用受到天气和环境条件的限制。SAR是一种高分辨率成像雷达,可在能见度极低和环境极其恶劣复杂的条件下对感兴趣的目标区域实行全天候、全天时的侦察监视,并得到类似光学照相的高分辨率图像。但传统条带SAR由于其成像方位积累角受到限制,难以获得丰富的目标散射特性,限制了方位分辨率的提高,其在高分辨成像领域面临诸多难题,而且其系统比较复杂,成本高,体积和重量也较大,难以满足小型化、低成本的应用需求。调频连续波圆周SAR作为一种新的工作模式,其平台的运动轨迹为圆形,发射波形为调频连续波,在运动过程中始终照射同一个圆形场景,具有亚波长分辨率、体积小、重量轻、成本低等优势,在微小型无人机载对地观测应用领域具有广阔的应用前景,能为资源勘探、地形测绘、灾情普查、城市规划以及军事侦察等应用提供高分辨率图像。调频连续波圆周SA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种忽略调频连续波圆周SAR脉内平台运动的判决方法,其特征在于,该方法包括下列步骤:步骤1调频连续波圆周SAR回波建模,包括计算调频连续波圆周SAR的瞬时斜距以及确定调频连续波圆周SAR的回波信号,基于以下步骤:(1.1)计算调频连续波圆周SAR的瞬时斜距:雷达平台在高度为H的平面内以角速度ω做圆周运动,其圆形运动轨迹半径为R,雷达位置为(Rcosθ,Rsinθ,H),其中θ为全时间t时刻的方位观测角,且θ=ωt,

【技术特征摘要】
1.一种忽略调频连续波圆周SAR脉内平台运动的判决方法,其特征在于,该方法包括下列步骤:步骤1调频连续波圆周SAR回波建模,包括计算调频连续波圆周SAR的瞬时斜距以及确定调频连续波圆周SAR的回波信号,基于以下步骤:(1.1)计算调频连续波圆周SAR的瞬时斜距:雷达平台在高度为H的平面内以角速度ω做圆周运动,其圆形运动轨迹半径为R,雷达位置为(Rcosθ,Rsinθ,H),其中θ为全时间t时刻的方位观测角,且θ=ωt,其中tm和分别表示慢时间和快时间;地平面场景中的目标位置为其中r为目标的径向半径,为目标的方位角;雷达与目标之间的瞬时斜距Rr为:进一步,将Rr进行一阶泰勒近似为:其中,Rcen是脉冲体制圆周SAR停-走-停近似下的瞬时斜距,是调频连续波圆周SAR脉内平台运动引入的额外的距离徙动误差;(1.2)确定调频连续波圆周SAR的回波信号:雷达发射的线性调频信号表示为:其中,Tp为脉冲宽度,fc为中心频率,Kr为调频率;雷达接收到的场景中目标的回波信号为发射信号的时延信号,即为:其中,c为光速;步骤2获取调频连续波圆周SAR剩余视频相位去除后的时域回波信号,包括去调频处理以及剩余视频相位去除后时域回波信号的获取,基于以下步骤:(2.1)去调频处理:将场景中心与雷达之间的距离Rref作为参考距离,参考信号表示为:其中,Tref为参考信号的脉冲持续宽度,略大于Tp;与相乘即可实现去调频处理,其中,表示参考信号的共轭,得到中频信号为:其中,RΔ=Rr-Rref,为剩余视频相位项;(2.2)剩余视频相位去除后时域回波信号的获取:剩余视频相位消除并获取所需的时域回波信号的过程表示为:其中,和分别表示傅里叶变换和逆傅里叶变换,fi=-2KrRΔ/c为中频频率,λ=fc/c为载波波长,RΔm=Rcen-Rref;步骤3获取调频连续波圆周SAR波数域回波信号,定义距离向波数将其带入时域回波信号中,得到调频连续波圆周SAR波数域回波信号为:其中,B为雷达发射信号带宽,快时间可以用KR表示,即Sr(KR,tm)仅是距离向波数KR和慢时间tm的函数;步骤4获取调频连续波圆周SAR的二维波数谱,包括确定二维波数的谱理论表达式,计算驻定相位点以及确定二维波数谱的近似表达式,基于以下步骤:(4.1)确定二维波数...

【专利技术属性】
技术研发人员:付耀文张健丰张文鹏杨威
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学
类型:发明
国别省市:湖南,43

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