System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种近距离双站地基合成孔径雷达成像方法及系统技术方案_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>中山大学专利>正文

一种近距离双站地基合成孔径雷达成像方法及系统技术方案

技术编号:40122315 阅读:3 留言:0更新日期:2024-01-23 20:50
本发明专利技术提供一种近距离双站地基合成孔径雷达成像方法及系统,属于雷达探测技术领域。成像方法包括:接收双站雷达系统回波信号并处理,得到基带回波信号;对基带回波信号做距离徙动校正,得到距离徙动校正信号;换标距离徙动校正信号得到伪极坐标信号,伪极坐标信号与伪极坐标关联,伪极坐标由目标点相对发射站的距离、相对发射站的角度,相对接收站的距离和相对接收站的角度构建;解调伪极坐标信号,得到目标点的伪极坐标。利用上述成像方法可以在近距离条件下,利用较低的算法复杂度,实现较高的聚焦精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达探测,尤其是涉及一种近距离双站地基合成孔径雷达成像方法、系统、电子设备和存储介质。


技术介绍

1、为提高合成孔径雷达的遥感能力,得到目标不同方向的电磁散射信息。目前存在一种新型的合成孔径雷达概念——双站sar(bistatic synthetic aperture radar,bisar)。

2、普通的sar系统一般指单站系统,即雷达信号的发射站与接收站位于同一平台位置上。单站sar往往受限于单一方向的散射特性,一般情况下仅能获取目标的后向散射特性。而双站sar则是将雷达信号的发射站与接收站进行分离,即收发平台分置。这样的架构可以获得目标区域的非后向散射特征。结合通过单站sar获得的后向散射特征,可以更全面地刻画目标的遥感信息。同时,双站sar具有更显著的隐蔽性、抗干扰性与抗截获性能,常布置于“远发近收”的特殊工作模式下。另外,收发分置的特点使雷达的研制成本得以分摊到不同平台上,接收站的设计得以进一步简化与轻便化。使得双站sar具有成本低、配置灵活的特点,这一特点也为多站sar的扩展奠定了基础。

3、sar系统直接获取的数据需要经过成像处理,进而得到均匀采样的矩形图像,此时需要引入成像处理算法。合成孔径雷达成像算法需要实现距离向与方位向的聚焦。距离向上,sar基于发射信号的高带宽实现高分辨,通过匹配滤波完成距离压缩,通过最大化信噪比获得距离向上的高分辨率目标。方位向上,sar基于运动雷达平台相对于静止目标的多普勒历程实现高分辨,方位向信号视为线性调频信号,从而同样通过匹配滤波完成方位压缩,得到方位向上的高分辨率目标。

4、传统的双站成像算法主要包括时域成像方法和频域成像方法。

5、目前,时域算法一般用回波本身对其进行二维匹配滤波处理,需要精确算出场景中每一个点目标的系统响应函数,然后逐点进行匹配,精确但计算量大。

6、频域成像方法又包括等效单基法与双基近似法。其中,等效单基法形式简洁,但要求收、发雷达均工作于小斜视角场景当中,且要求斜距与孔径长度之间满足菲涅尔近似。应用范围较小,且精度不足。目前存在的双基近似法也存在聚焦效果不足或者计算量偏大的问题,难以满足要求。特别是在探测目标距离雷达系统较近时,由于斜角较大,目前的双基近似法往往存在聚焦效果和计算规模不能兼顾的问题。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术提供的近距离双站地基合成孔径雷达成像方法,接收双站雷达系统回波信号并处理,得到基带回波信号;对基带回波信号做距离徙动校正,得到距离徙动校正信号;换标距离徙动校正信号得到伪极坐标信号,伪极坐标信号与伪极坐标关联,伪极坐标由目标点相对发射站的距离、相对发射站的角度,相对接收站的距离和相对接收站的角度构建;解调伪极坐标信号,得到目标点的伪极坐标。

2、本专利技术还提供了一种近距离双站地基合成孔径雷达系统,可以包括:发射站,沿基线运动,发射雷达波;接收站,与发射站同步运动,接收雷达波的回波信号;成像单元,利用前述任意一种成像方法,根据回波信号成像。

3、本专利技术还提供了一种电子设备,可以包括:处理器;存储器,存储处理器可以执行的程序,当程序被执行时,处理器执行前述任意一种成像方法。

4、本专利技术还提供了一种存储介质,存储处理器可以执行的程序,当程序被执行时,处理器执行前述任意一种成像方法。

5、本专利技术提供的近距离双站地基合成孔径雷达成像方法、雷达系统、电子设备和存储介质,可以通过建立伪极坐标系统,并在该伪极坐标系下实现回波信号的距离徙动校正和方位向聚焦。其中,伪极坐标系可以通过目标点相对于发射站的距离和方位角,以及相对于接收站的距离和方位角构建。

6、在近距离条件下,扫描区域内的目标点相对于发射站和接收站的角度差异较大,难以近似成单站做距离徙动校正和方位向聚焦。导致了聚焦精度和计算复杂度难以兼顾。本专利技术提供的成像方法首先了建立伪极坐标系。由于该伪极坐标兼顾了目标点相对于发射站的距离和方位角,以及相对于接收站的距离和方位角;且形式上与单站极坐标形式相似。因而可以兼顾聚焦精度和算法复杂度。

7、通过上述方式可以在保证成像的聚焦精度的同时,降低成像过程的计算量,降低成像过程的时间复杂度。同时还可以通过对扫描区域进行分块处理,再线性解调的方式,在保证成像的聚焦精度的同时,降低方法的计算量,降低方法的时间复杂度。

8、本专利技术提供的雷达系统所包括的发射站和接收站保持相同的速度匀速运动,孔径方向与基线方向平行的布设方式,并采用本专利技术提供的成像方法,可以明显地减少成像方法的运算量。同时雷达系统对发射站和接收站运动的可控性强,可以保证收发平台速度的稳定性。可以控制基线长度在一定范围内,保证收发平台波束能够有效覆盖成像区域。

9、本专利技术提供的雷达系统在保证足够成像精度的前提下,可以采用较小的合成孔径。从而可以降低雷达系统的布设成本。并可以更好地适应地面环境限制。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种近距离双站地基合成孔径雷达成像方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的成像方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的成像方法,其特征在于,所述换标所述距离徙动校正信号得到伪极坐标信号,包括:

4.根据权利要求3所述的成像方法,其特征在于,所述解调所述伪极坐标信号,得到所述目标点的伪极坐标,包括:

5.根据权利要求4所述的成像方法,其特征在于,所述根据所述分块伪极坐标信号和所述分块参考信号,得到线解调信号,包括:

6.根据权利要求1所述的成像方法,其特征在于,所述解调所述伪极坐标信号,得到所述目标点的伪极坐标,之后还包括:把所述伪极坐标变换为直角坐标。

7.根据权利要求1所述的成像方法,其特征在于, 所述发射站与所述接收站沿同一直线,以相同速度,匀速运动。

8.一种近距离双站地基合成孔径雷达系统,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:

10.一种存储介质,其特征在于,存储处理器可以执行的程序,当所述程序被执行时,所述处理器执行权利要求1-7中任意一项所述的成像方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种近距离双站地基合成孔径雷达成像方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的成像方法,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的成像方法,其特征在于,所述换标所述距离徙动校正信号得到伪极坐标信号,包括:

4.根据权利要求3所述的成像方法,其特征在于,所述解调所述伪极坐标信号,得到所述目标点的伪极坐标,包括:

5.根据权利要求4所述的成像方法,其特征在于,所述根据所述分块伪极坐标信号和所述分块参考信号,得到线解调信号,包括:

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:赖涛何俊生王青松黄海风唐燕群魏玺章王小青邓天伟
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1