專利名稱：合成孔徑激光雷達非線性啁啾的匹配濾波方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及合成孔徑激光雷達，是合成孔徑激光雷達成像中一種合成孔徑激光 雷達非線性啁啾的匹配濾波方法和裝置，通過將差頻信號頻譜進行匹配濾波的方法， 實現(xiàn)對光源非線性啁啾的影響進行補償，在外差信號中抑制啁啾非線性的影響，提 高合成孔徑激光雷達成像的距離向高分辨率。
背景技術：
合成孔徑激光雷達是一種以激光光源為輻射源的高分辨率成像雷達，它通過小 口徑光學天線的運動來合成大孔徑以獲取高分辨率圖像。雷達系統(tǒng)的發(fā)射和接收裝 置裝載在同一個運動平臺上，真實的取樣孔徑在每一個取樣位置上發(fā)射脈沖并接收 從目標物體或區(qū)域反射回的回波，往返光學相移通過每個脈沖回波的外差探測測量 得到，對脈沖復振幅(振幅和相位)的往返變化進行測量并記錄，然后，取樣孔徑 移動到下一個取樣位置。把在各個位置上接收到的一系列回波信號存儲起來，然后 運用合成孔徑技術對存儲的數(shù)據(jù)進行綜合處理，可得到高分辨率的目標圖像。
合成孔徑激光雷達的成像原理與傳統(tǒng)的微波合成孔徑雷達成像原理基本相同， 但是由于激光波長比微波波長短3 5個數(shù)量級，因此它的距離向分辨率可達毫米量 級，同時發(fā)射脈沖也很難達到高峰值功率。為保證接收脈沖同時具有高功率和足夠 的分辨率，合成孔徑激光雷達一般采用線性調頻的啁啾信號，激光載頻在脈沖時間 寬度內呈線性變化。光源啁啾產(chǎn)生的原因主要是由于激光器內動態(tài)電信號調制的影 響導致光源脈沖信號的相位產(chǎn)生動態(tài)變化，直接體現(xiàn)為光信號頻率隨時間的動態(tài)變 化，這種變化可以是線性的，也可以是非線性的。然而，實際的激光器并不能實現(xiàn) 完全的線性調頻。首先，由于啁啾激光器一般為波長線性掃描型，并非直接對頻率 進行線性掃描；其次，激光器在波長掃描時并不能保證做到完全的線性，在不同掃 描速率下和使用環(huán)境中波長的線性度會有所不同，其變化范圍一般在百分之幾到百
分之幾十之間，后者因素會引起比前者更大的頻率非線性。在合成孔徑激光雷達的 成像算法中，信號啁啾中如果存在較大的頻率非線性項，會導致差頻信號中產(chǎn)生相 位誤差，進而導致距離向成像聚焦模糊，降低成像分辨率。因此，必須通過一定的算法對光源的非線性啁啾進行補償，從而保證雷達的成像質量，實現(xiàn)圖像的高分辨率。
目前，針對光源非線性啁啾影響的克服主要分為匹配通道和非匹配通道兩種方 案。2002年，在Naval Research Laboratory的匹配通道時域處理算法中，首次提出 了非線性啁啾的問題，其解決辦法是通過建立長度與目標通道完全相同的參考通 道，由兩通道外出電信號相乘實現(xiàn)相位相減，從而克服非線性啁啾在時間相位上的 累加對成像的影響[參見文獻1. R. L. Lucke, L. J. Rickard， M. Bashkansky et al.. Synthetic aperture ladar (SAL): fundamental theory, design equations for a satellite system, and Laboratory Demonstration. Washington: Naval Research Laboratory, 2002]。 2005年，美國航空航天公司提出了使用非匹配通道的處理算法克服啁啾非線性，首 次實現(xiàn)了真正意義上的二維合成孔徑激光成像雷達的實驗室驗證，通過建立非匹配 通道補償非線性啁啾，提高了距離向分辨率[參見文獻2. S. M. Beck, J. R. Buck, W. F. Buell et al.. Synthetic-aperture imaging laser radar: laboratory demonstration and signal processing.々少/. C^. 2005,44: 7621-7629]。上述兩種方法的本質均是用長的本振通 道補償回波通道的長度，并利用相干探測實現(xiàn)相位相減，啁啾非線性在極小的目標 通道延時差積累下產(chǎn)生的非線性相位可忽略，從而抑制啁啾非線性對距離向成像的 影響。Naval Research Laboratory的匹配通道方法僅限于已知目標距離的實驗室環(huán) 境，且在實際作用的數(shù)百公里距離中不易實現(xiàn)，實用性較差。航空航天公司的非匹 配通道實驗方案中的目標通道長度遠小于參考通道長度，將參考通道差頻信號進行 相位移相處理后再與目標通道的差頻信號頻譜進行匹配濾波，從而實現(xiàn)對光源非線 性啁啾的影響進行補償。同匹配通道方案比較，非匹配通道方案設計靈活，更適用 于外場的實際應用，但在提取相位誤差、相移計算以及非線性啁啾補償時計算量較 大。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種合成孔徑激光雷達非線性啁啾的匹配濾波方法和裝 置。該方法和裝置的原理可靠，結構簡單，易于實現(xiàn)，能克服激光光源的非線性啁 啾相位誤差，提高了合成孔徑激光雷達成像的距離向分辨率。
本發(fā)明的技術解決方案如下
一種合成孔徑激光雷達非線性啁啾的匹配濾波方法，實質是在目標通道之外再 設置一個參考通道，對參考通道外差接收信號相位差中的二次高階項的頻域變換結果進行修正，使得頻域信號的指數(shù)二次項與目標通道頻域信號中的指數(shù)二次項形成 指數(shù)共軛對，再將修正后的參考通道頻域信號與目標通道的頻域信號作巻積運算， 指數(shù)二次項相乘后為脈沖函數(shù)，從而克服了激光光源非線性啁啾的影響。
一種合成孔徑激光雷達非線性啁啾的匹配濾波裝置，其特點是該裝置包括 本機振蕩激光光源，經(jīng)分光裝置分出四路光信號參考發(fā)射信號、參考本振信 號、目標發(fā)射信號和目標本振信號；
設有參考通道、參考本振通道和目標本振通道，而且滿足；&=1^。，
其中r^為參考本振通道的時間延遲，r^為目標本振通道的時間延遲，r,為參 考通道的時間延遲，rs為目標通道時間延遲^的殘余時間延遲；
目標通道處理裝置由依次連接的目標信號外差接收裝置和第三信號頻譜變換模
塊構成；
參考通道處理裝置由依次連接的參考回波信號外差接收裝置、解包絡處理模塊、 第一信號頻譜變換模塊、相移計算模塊、反傅立葉變換模塊、信號包絡化處理模塊 和第二信號頻譜變換模塊構成，所述的信號包絡化處理模塊的包絡信號為與經(jīng)第三
信號頻譜變換模塊處理得到的目標信號頻譜頻率特性相反的信號；
所述的第二信號頻譜變換模塊和所述的第三信號頻譜變換模塊的輸出端同時連
接巻積運算器的輸入端；
所述的參考發(fā)射信號經(jīng)過參考通道的平面目標反射形成參考回波信號，該參考
回波信號與所述的參考本振信號同時由所述的參考回波信號外差接收裝置接收，經(jīng)
所述的參考通道處理裝置處理后形成的參考信號頻譜輸入所述的巻積運算器；
所述的目標發(fā)射信號射向目標反射形成目標回波信號，該目標回波信號與所述
的目標本振信號同時由所述的目標信號外差接收裝置接收，經(jīng)所述的目標通道處理
裝置處理后形成目標信號頻譜輸入所述的巻積運算器，與所述的參考回波信號頻譜 巻積運算后輸出匹配濾波聚焦像。
本發(fā)明的技術效果
本發(fā)明充分考慮到合成孔徑激光成像雷達采用外差接收，其中兩個通道所得到 的信號頻譜中均含有光源啁啾信號非線性高次項的影響，在頻域內具體表現(xiàn)為相位 的指數(shù)二次項。為此，我們利用相移公式將參考通道外差接收信號的相位誤差變換 為同目標通道外差接收信號的相位誤差近似相等的量，并在進行包絡化時將信號設計為與目標通道信號相反的負頻信號，根據(jù)構成共軛對的兩個指數(shù)項的巻積得到脈 沖函數(shù)的性質，可在頻域內對兩個通道的頻譜信號進行巻積計算，從而克服激光光 源非線性啁啾在兩個通道中的相位二次項的影響，有效提高距離向成像分辨率。
和已有技術相比，本發(fā)明具有的原理可靠，結構簡單，易于實現(xiàn)的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明原理框圖。
圖中1-本機振蕩激光光源，2-參考通道發(fā)射信號，201-參考通道的平面目標， 3-目標通道發(fā)射信號，301-目標通道內的目標，4-分光裝置，5-參考本振信號，6-目 標本振信號，7-參考回波信號，8-目標回波信號，9-參考回波信號外差接收裝置，91-參考差頻信號，10-目標信號外差接收裝置，101-目標差頻信號，11-解包絡處理模塊， 111-參考外差信號的時間相位信息，12-第一信號頻譜變換模塊，121-參考差頻信號 的相位頻譜信息，13-相移處理模塊，131-參考差頻信號的相移相位頻譜信息，14-反傅立葉變換模塊，141-參考差頻信號相移后時域信號的相位信息，15-信號包絡化 處理模塊，151-參考時域信號，16-第二信號頻譜變換模塊，161-參考差頻信號相移 后的信號頻譜(簡稱為參考回波信號頻譜)，17-第三信號頻譜變換模塊，171-目標信 號頻譜，18-巻積運算處理模塊，181-匹配濾波后的聚焦像。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但不應以此限制本發(fā)明的 保護范圍。
先請參閱圖1，由圖可知，本發(fā)明合成孔徑激光雷達非線性啁啾的匹配濾波裝
置，包括
本機振蕩激光光源l，經(jīng)分光裝置4分出四路光信號參考發(fā)射信號2、參考本 振信號5、目標發(fā)射信號3和目標本振信號6;
設有參考通道、參考本振通道和目標本振通道，而且滿足2^。 = 7^， ^ = r,， 其中r^為參考本振通道的時間延遲，r^為目標本振通道的時間延遲，、為參 考通道的時間延遲，r,為目標通道時間延遲^的殘余時間延遲；
目標通道處理裝置由依次連接的目標信號外差接收裝置10和第三信號頻譜變
換模塊17構成；
參考通道處理裝置由依次連接的參考回波信號外差接收裝置9、解包絡處理模塊ll、第一信號頻譜變換模塊12、相移計算模塊13、反傅立葉變換模塊14、信號 包絡化處理模塊15和第二信號頻譜變換模塊16構成，所述的信號包絡化處理模塊 15的包絡信號為與經(jīng)第三信號頻譜變換模塊17處理得到的目標信號頻譜171頻率 特性相反的信號；
所述的第二信號頻譜變換模塊16和所述的第三信號頻譜變換模塊17的輸出端 同時連接巻積運算器18的輸入端；
所述的參考發(fā)射信號2經(jīng)過參考通道的平面目標201反射形成參考回波信號7， 該參考回波信號7與所述的參考本振信號5同時由所述的參考回波信號外差接收裝 置9接收，經(jīng)所述的參考通道處理裝置處理后形成的參考信號頻譜161輸入所述的 巻積運算器18;
所述的目標發(fā)射信號3射向目標301反射形成目標回波信號8，該目標回波信 號8與所述的目標本振信號6同時由所述的目標信號外差接收裝置10接收，經(jīng)所述 的目標通道處理裝置處理后形成目標信號頻譜171輸入所述的巻積運算器18，與所 述的參考回波信號頻譜161巻積運算后輸出匹配濾波聚焦像181。
本發(fā)明的技術解決方案原理如下
本機振蕩激光光源1發(fā)射的光脈沖信號經(jīng)分光裝置4分出四路光信號參考通 道發(fā)射信號2、目標通道發(fā)射信號3、參考本振信號5、目標本振信號6可表示為
<formula>formula see original document page 8</formula>
其中r為激光光源的脈沖寬度，^為信號幅值，取單位振幅。在接收端，參考通 道中的參考本振信號5的時間延遲為；￡。，參考回波信號7的延遲為；。對于參考
通道，參考回波信號7和參考本振信號5經(jīng)參考信號外差接收裝置9接收后，得到 參考差頻信號91為
<formula>formula see original document page 8</formula>
其中7;=r-(;-r^)為參考差頻信號91的脈沖寬度，a; = ;+27^為脈沖的
中心位移。該參考差頻信號91經(jīng)過解包絡處理模塊11后得到參考差頻信號的時間 相位信息111:C (0 ，(卜O - W - (-*+r, " —I+、。) (3)
C(O可以用Taylor級數(shù)的形式展開，這里取到時間的三次項，艮P:
C (0 = A (&。 - O + " - <(^。 - ； >2 +《(rri。 - r》3 (4) 根據(jù)傅立葉變換理論，將參考差頻信號的時間相位信息111經(jīng)過第一信號頻譜變換 模塊12變換為離散的參考差頻信號的相位頻譜信息121《m 。
根據(jù)相移計算原理，目標差頻信號101的相位頻譜l可用參考差頻信號91的
相位頻譜&表示
<formula>formula see original document page 9</formula> (5)
其中A/為采樣頻率間隔，為脈沖信號在目標通道內的時間延遲。上式(5)為
參考通道的相移計算公式，它是從參考通道確定目標通道相位誤差的基礎，通過該 公式可以使參考通道的相位頻譜變換為和目標通道相位頻譜相同的相位頻譜。將所
述的參考差頻信號的相位頻譜信息121通過相移計算模塊13處理后，得到參考通道 信號的移相相位頻譜信息131，再將該參考通道信號的移相相位頻譜信息131通過 反傅立葉變換模塊14進行反傅立葉變換處理，得到參考通道的參考差頻信號的離散 相位141《zz:
d) = KX -rzi。) +《(rz -Tzio> +《(rz -、。> 2 +-rzLo> 3 +…
(_f + W 2-1 + &。) (6)
將所述的參考差頻信號的離散相位141輸入信號包絡化處理模塊15，產(chǎn)生參考時域 信號151:
e"."('") ■ (7)
其中rzz=:r-(rz-r^)為相移處理后差頻信號的脈沖寬度，A^-^^為相
移后差頻脈沖的中心位移。將該參考時域信號151輸入第二信號頻譜變換模塊16， 作快速傅立葉變換得到參考信號頻譜161:"/2
(8)
其中y;(^Q = 為相移后信號的載頻，《為人為設定的載頻移位比例因
子，
"/2
為非線性啁啾在頻譜域內的相位二次項，它也是本發(fā)明要克服掉的
項，^")(/)表示非線性嗎啾頻譜域相位高階項之和。
在目標通道中，所述的目標本振信號6的時間延遲為r^，目標通道發(fā)射信號3
射向目標301上第A:個目標散射點(第A:個目標散射點的位置為&^， ,，zA )，其返回
光路的時間延遲為r^，而相位二次項歷程的等效焦距為F^。(注意到，前文中^是
表示目標通道發(fā)射信號3的光脈沖從發(fā)射經(jīng)目標中心散射點反射回所述的目標信號 外差接收裝置10的時間延遲。)目標回波信號8和目標本振信號6經(jīng)目標信號外差 接收裝置10接收后，得到目標差頻信號101為
,-A匸、
2，&
cos
其中；一r-(^廣~。)為目標外差信號101的脈沖寬度，△、
(9)
為
目標差頻信號101的脈沖的中心位移。目標外差頻信號101直接經(jīng)第三信號頻譜變 換模塊17進行變換，得到目標信號頻譜171，即頻率域表達的復數(shù)非聚焦像，結果 的解析表達式可寫為
' 龍/2 —
W/-/』 sine W e
(10)
其中=《4( —r"。)為第k個目標散射點的載頻，、~~ , 2" 《,A,廣、。)
為非線性啁
啾在頻譜域的相位二次項，F(xiàn)/，(/)表示非線性啁啾頻譜域相位高階項之和。
將兩個通道的參考信號頻譜161和目標信號頻譜171輸入巻積運算器18，進行 匹配濾波處理，產(chǎn)生Z^(/)和/J/)的巻積結果，即得到匹配濾波后的聚焦像181，
其理想的解析結果可表示為<formula>formula see original document page 11</formula>請注意，當G(r廣^。)趨近于Oz,廣^。)時，有
<formula>formula see original document page 11</formula>(12)
因此，相對于所有的、,p合理設計^和r,，可使上述條件成立，從而得到 > [sin c e"'2 7 ] [sin c (TJ) f
<formula>formula see original document page 11</formula>(13)
其中[sinc(7;,)e—^^/^[sinc(7;z/)e-一^/]為激光脈沖寬度決定的距離方向
與傳遞函數(shù)相當?shù)睦硐雸D像分辨率，《f(/，《^(/)為殘留非線性啁啾影響巻積
因子，《J0)-。J0)為啁啾產(chǎn)生的固定相位，&4為二次項相位歷程。
這里所說的合理設計^，主要是從解決光學問題的角度出發(fā)?？紤]到對于目標
通道距離較遠的情況，反射回波脈沖的中心頻率很高，這就導致一系列問題的產(chǎn)生， 如沒有合適的外差探測元器件與之匹配以及信號處理計算量大等。為了解決這些問 題，由于脈沖返回接收端目標信號外差接收裝置10時的時間已經(jīng)是目標通道發(fā)射信 號3發(fā)射后若干個周期之后，例如r,^(" + 0.4)r，其中n為整數(shù)，T為脈沖周期，
此時我們可以考慮將前面n個脈沖周期省略，只保留0.4T的時間延遲， 一般表述為 rz= r + rs，其中、稱為僅保留不滿整周期的殘余時間延遲。這樣的設計思路不僅
仍然保持返回脈沖和參考通道信號之間的相干性，而且還可以降低返回脈沖的中心 頻率，從而有利于光電器件的外差接收，信號處理量也大為降低。 很顯然，當本發(fā)明裝置合理設計，使得&。 = rzi。， ； = rs，則上述公式(12)成立，匹配濾波后的聚焦像181就可以 表述為公式(11)，其中￡。為參考本振通道時間延遲，r^為目標本振通道時間
延遲，、為參考通道的時間延遲。這就是本發(fā)明是基本原理。
下面提供一個具體實施例的技術方案設計
本實施例的設計，以條帶掃描工作模式下的星載合成孔徑激光成像雷達為模型。
合成孔徑激光成像雷達收發(fā)天線的口徑d為0.19m，在目標上光學足趾直徑D為 11.2m。工作波長為1.55pm，脈沖周期T為15.6ms，脈寬AT為7.8ms。要求距離向 和方位向的成像分辨率均為10cm，則啁啾帶寬B為4.243x109112，對應波長掃描范 圍A、為0.034nm，則有波長啁啾率AX/AT為4359nm/s ，頻率啁啾率 /二萬/Ar二5.44x1014/^/5。在雷達系統(tǒng)進行實際搭載運行時，搭載雷達系統(tǒng)的衛(wèi) 星平臺在400km高度飛行，即目標中心距離為400km、目標301起伏高度未知。
請參閱圖l。針對距離為400km的遠程目標，在室內建立參考通道，按圖中所 示順序搭建好參考通道的各個裝置。其中，參考通道的平面目標201為反射鏡，該 反射鏡與參考通道發(fā)射信號2出射端的距離為lm,目標本振通道和參考本振通道的 長度均為0.5m。本機振蕩激光光源1發(fā)射信號經(jīng)分光裝置4分為四束光信號2、 21、 3、 31，其中參考通道發(fā)射信號2經(jīng)反射鏡201反射得到參考回波信號7，信號 21經(jīng)參考本振延時r^得到參考本振信號5，目標通道發(fā)射信號3經(jīng)遠程目標301 反射后得到目標回波信號8，信號31經(jīng)目標本振延時r^得到目標本振信號6。參
考回波信號7和參考本振信號5經(jīng)參考回波信號外差接收裝置9接收后得到參考差 頻信號91，該參考差頻信號91輸入信號解包絡處理模塊11、經(jīng)第一信號頻譜轉換 模塊12后得到參考差頻信號的相位頻譜信息121，再將該參考外差信號的相位頻譜 信息121輸入相移處理模塊13、反傅立葉變換模塊14、信號包絡化處理模塊15以 及第三信號頻譜轉換模塊16，得到將參考信號頻譜161。其中，在利用信號包絡化 處理模塊15將信號包絡化時，將包絡信號設計為與目標信號頻譜171的頻率特性相 反的信號。
同時，將目標差頻信號ioi輸入第四信號頻譜轉換模塊n，得到目標信號頻譜
171。將參考信號頻譜161和目標信號頻譜171輸入巻積運算處理模塊18，進行巻 積運算，得到距離向壓縮圖像181。
注意到，目標差頻信號101的相位中的指數(shù)二次項經(jīng)第四信號頻譜轉換模塊17
12變換后，其在目標信號頻譜171中表現(xiàn)為公式(10)中的e "(" 。'項；而參考差頻信 號91的相位中的指數(shù)二次項先后經(jīng)過第一信號頻譜變換模塊12、相移計算模塊13、 反傅立葉變換模塊.14、信號包絡化處理模塊15和第二信號頻譜變換模塊16的處理
后，在參考信號頻譜161中表現(xiàn)為公式(8)中的e ^""。)項。其中^和^分別是參
考通道長度、參考本振通道長度、目標通道長度和目標本振通道長度的非線性函數(shù)， 我們設計參考通道長度為lm，參考本振通道長度和目標本振通道長度均為0.5m， 目標通道長度為400km， ^設計為省略整數(shù)個周期后的時間延遲，即s，稱為僅保
留不滿整周期的殘余時間延遲。在具體的實施例中，將參考通道的時間延遲；設計
為^，代入計算后，得到C夂-&。)的數(shù)值接近于。(^-、。)，因此滿足匹配濾
波聚焦成像的條件，從而可以得到距離向的壓縮圖像181。
經(jīng)計算機仿真證明，本發(fā)明采用匹配濾波的方法對合成孔徑激光雷達光源非線 性啁啾的影響進行克服是一種行之有效的辦法，可使距離向成像的展寬得到抑制， 有效提高距離向的成像分辨率。
權利要求
1、一種合成孔徑激光雷達非線性啁啾的匹配濾波方法，其特征是在目標通道之外再設置一個參考通道，對參考通道外差接收信號相位差中的二次高階項的頻域變換結果進行修正，使得頻域信號的指數(shù)二次項與目標通道頻域信號中的指數(shù)二次項形成指數(shù)共軛對，再將修正后的參考通道頻域信號與目標通道的頻域信號作卷積運算，指數(shù)二次項相乘后為脈沖函數(shù)，從而克服了激光光源非線性啁啾的影響。
2、 一種合成孔徑激光雷達非線性啁啾的匹配濾波裝置，其特征在于該裝置包括: 本機振蕩激光光源(1)，經(jīng)分光裝置(4)分出四路光信號參考發(fā)射信號(2)、參考本振信號(5)、目標發(fā)射信號(3)和目標本振信號(6);設有參考通道、參考本振通道和目標本振通道，而且滿足1^。=:^。， ^ = ^，其中r^為參考本振通道的時間延遲，r^為目標本振通道的時間延遲，、為參考通道的時間延遲，^為目標通道時間延遲^的殘余時間延遲；目標通道處理裝置由依次連接的目標信號外差接收裝置(10)和第三信號頻譜 變換模塊(17)構成；參考通道處理裝置由依次連接的參考回波信號外差接收裝置(9)、解包絡處理模塊(ll)、第一信號頻譜變換模塊(12)、相移計算模塊(13)、反傅立葉變換模塊(14)、 信號包絡化處理模塊(15)和第二信號頻譜變換模塊(16)構成，所述的信號包絡 化處理模塊(15)的包絡信號為與經(jīng)第三信號頻譜變換模塊(17)處理得到的目標 信號頻譜(171)頻率特性相反的信號；所述的第二信號頻譜變換模塊(16)和所述的第三信號頻譜變換模塊(17)的 輸出端同時連接巻積運算器(18)的輸入端；所述的參考發(fā)射信號(2)經(jīng)過參考通道的平面目標(201)反射形成參考回波 信號(7)，該參考回波信號(7)與所述的參考本振信號(5)同時由所述的參考回 波信號外差接收裝置(9)接收，經(jīng)所述的參考通道處理裝置處理后形成的參考信號頻 譜(161)輸入所述的巻積運算器(18);所述的目標發(fā)射信號(3)射向目標(301)反射形成目標回波信號(8)，該目 標回波信號(8)與所述的目標本振信號(6)同時由所述的目標信號外差接收裝置 (10)接收，經(jīng)所述的目標通道處理裝置處理后形成目標信號頻譜(171)輸入所述的巻積運算器(18)，與所述的參考回波信號頻譜(161)巻積運算后輸出匹配濾波 聚焦像(181)。
全文摘要
一種合成孔徑激光雷達非線性啁啾的匹配濾波方法和裝置，該方法是在目標通道之外再設置一個參考通道，對參考通道外差接收信號相位差中的二次高階項的頻域變換結果進行修正，使得頻域信號的指數(shù)二次項與目標通道頻域信號中的指數(shù)二次項形成指數(shù)共軛對，再將修正后的參考通道頻域信號與目標通道的頻域信號作卷積運算，其中指數(shù)二次項相乘后為脈沖函數(shù)，從而克服了激光光源非線性啁啾的影響。本發(fā)明能克服激光光源的非線性啁啾相位誤差，提高了合成孔徑激光雷達成像的距離向分辨率。
文檔編號G01S7/48GK101493521SQ20091004718
公開日2009年7月29日 申請日期2009年3月6日 優(yōu)先權日2009年3月6日
發(fā)明者劉立人, 楠 許, 偉 魯 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所