專利名稱：超寬帶合成孔徑雷達(dá)中的多通道校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及多通道UWB SAR(Ultra Wide-bandSynthetic Aperture Radar，超寬帶合成孔徑雷達(dá))的通道校正方法，尤其是小時(shí)寬帶寬積線性調(diào)頻信號(hào)體制下的多通道UWB SAR通道校正方法。
背景技術(shù)：
近十幾年的研究和戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)踐表明，將UWB SAR和GMTI (Ground MovingTarget hdication，地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)指示)相結(jié)合更能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)偵察的需要。它能更好地捕捉實(shí)際場(chǎng)景，提高情報(bào)的收集能力和情報(bào)的準(zhǔn)確性。其中，雜波抑制是運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的首要問(wèn)題，而通道校正是影響雜波抑制性能的一個(gè)重要因素。因此通道校正是多通道UWB SAR/ GMTI雷達(dá)系統(tǒng)的一個(gè)重要課題。在多通道UWB SAR/GMTI雷達(dá)系統(tǒng)中，每個(gè)通道都包括陣元和饋電線路、射頻放大與變頻、中頻處理、同相/正交支路和模擬數(shù)字變換部件，任一環(huán)節(jié)有誤差都會(huì)引起各通道間的不一致性。此外，由于模擬器件及其所構(gòu)成的電路不可避免地存在特性上的差異，并且在工作中模擬電路的狀態(tài)也會(huì)不斷的變化，所以對(duì)于眾多的接收通道要求其工作特性在任何時(shí)刻完全一致是不可能的。因此為保證雷達(dá)良好的檢測(cè)性能，除了嚴(yán)格的硬件設(shè)計(jì)和加工外，利用一定的信號(hào)處理方法可以進(jìn)一步減小幅相誤差，提高各通道間的一致性。各通道間頻率響應(yīng)的不一致性稱為通道不一致。為保證所有通道的頻率響應(yīng)達(dá)到一致或匹配，需要在每一個(gè)通道中插入一個(gè)通道均衡器，實(shí)現(xiàn)與頻率有關(guān)的幅度和相位的補(bǔ)償，校正頻率特性失配，完成通道間的不一致性校正。當(dāng)前，對(duì)于多通道雷達(dá)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)通道校正有三種方案。這些方案的基本原理和技術(shù)特點(diǎn)如下一、選擇一個(gè)帶內(nèi)最為平坦的、畸變最小的通道作為參考通道，其余各通道與其作比較，以取得一致的頻率特性。但這樣處理需要一個(gè)比較選擇過(guò)程，增大了運(yùn)算量。二、簡(jiǎn)單地以任意一個(gè)通道作為參考通道，在其他各個(gè)通道中插入通道均衡器，使其他所有通道都與參考通道相一致。這樣N個(gè)通道需要N-I個(gè)均衡器。但這樣處理僅僅保證了各個(gè)通道頻率特性相一致，由于參考通道選擇的“任意性”，無(wú)法保證每一個(gè)通道都具有良好的頻率特性。三、以理想接收通道作為參考通道，所有通道中全部插入均衡器，使所有通道的頻率特性盡可能接近理想狀態(tài)。然而，當(dāng)線性調(diào)頻信號(hào)的時(shí)寬帶寬積小于100(此時(shí)稱為小時(shí)寬帶寬積線性調(diào)頻信號(hào))，理想回波信號(hào)的幅度譜不具有近似矩形的特性，通帶內(nèi)有較嚴(yán)重的菲涅爾波紋，所以選取理想接收通道作為參考通道進(jìn)行通道校正不能獲得良好的脈沖壓縮性能，不利于UWB SAR/GMTI后端系統(tǒng)的處理。因此，如何對(duì)小時(shí)寬帶寬積線性調(diào)頻信號(hào)體制下的多通道UWB SAR/GMTI雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行通道校正是一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種小時(shí)寬帶寬積線性調(diào)頻信號(hào)體制下的多通道校正方法，以經(jīng)過(guò)修正的理想接收通道作為參考通道，在完成多通道間不一致性校正的同時(shí)，改善回波信號(hào)的脈沖壓縮性能。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種超寬帶合成孔徑雷達(dá)中的多通道校正方法，應(yīng)用于小時(shí)寬帶寬積線性調(diào)頻信號(hào)體制下的多通道UWB SAR/GMTI系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟第一步，利用譜修正技術(shù)構(gòu)造匹配濾波器系統(tǒng)函數(shù)。由于時(shí)域壓縮產(chǎn)生的距離旁瓣與頻域上的邊緣躍變以及帶內(nèi)菲涅爾波紋緊緊相關(guān)，不同時(shí)寬帶寬積的線性調(diào)頻信號(hào)具有不同的壓縮性能。為抑制線性調(diào)頻信號(hào)頻譜的邊緣躍變，降低距離旁瓣電平，在距離壓縮時(shí)需要進(jìn)行加窗處理。但小時(shí)寬帶寬積信號(hào)頻譜的菲涅爾波紋較為嚴(yán)重，影響了加窗的效果，所以與大時(shí)寬帶寬積信號(hào)相比，小時(shí)寬帶寬積信號(hào)脈沖壓縮輸出的峰值旁瓣比將會(huì)下降。因此，鑒于小時(shí)寬帶寬積信號(hào)頻譜的菲涅耳波紋對(duì)于距離旁瓣的突出影響，一種直觀的方案是在距離壓縮時(shí)，利用譜修正技術(shù)將小時(shí)寬帶寬積線性調(diào)頻信號(hào)頻譜修正為矩形頻譜。線性調(diào)頻信號(hào)頻譜的修正通過(guò)修改匹配濾波器的系統(tǒng)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明中構(gòu)造的匹配濾波器系統(tǒng)函數(shù)M(f)為
權(quán)利要求
1. 一種超寬帶合成孔徑雷達(dá)中的多通道校正方法，應(yīng)用于小時(shí)寬帶寬積線性調(diào)頻信號(hào)體制下的多通道 UWB SAR/GMTI (Ultra Wide-band SyntheticAperture Radar/Ground Moving Target Indication，超寬帶合成孔徑雷達(dá)/地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)指示)系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟第一步，利用譜修正技術(shù)構(gòu)造匹配濾波器系統(tǒng)函數(shù)； 構(gòu)造的匹配濾波器系統(tǒng)函數(shù)M(f)為
全文摘要
本發(fā)明提供一種超寬帶合成孔徑雷達(dá)中的多通道校正方法，應(yīng)用于小時(shí)寬帶寬積線性調(diào)頻信號(hào)體制下的多通道UWB SAR/GMTI系統(tǒng)。技術(shù)方案包括以下步驟第一步，利用譜修正技術(shù)構(gòu)造匹配濾波器系統(tǒng)函數(shù)；第二步，對(duì)理想接收通道進(jìn)行修正以獲得參考通道；第三步，為每一個(gè)接收通道構(gòu)造通道均衡器；第四步，完成通道不一致性的校正。本發(fā)明結(jié)合譜修正技術(shù)，在每一個(gè)接收通道中插入一個(gè)通道均衡器后，不僅校正了頻率特性失配，完成了通道間的不一致性校正；而且有效提高了小時(shí)寬帶寬積線性調(diào)頻信號(hào)的脈沖壓縮性能。
文檔編號(hào)G01S7/40GK102221689SQ20111014582
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者周智敏, 周紅, 朱國(guó)富, 李悅麗, 范崇祎, 雷鵬正, 黃曉濤, 黎向陽(yáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)