CN113740823A - 适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法，包括：分别对多通道合成孔径雷达每个通道的发射脉冲的回波信号进行预处理，以便将每个回波信号变换到多普勒域，生成多个第一回波信号；将多个第一回波信号中的每个第一回波信号分别输入图形处理器，以便图形处理器对每个第一回波信号进行并行计算，生成第二回波信号。本公开实施例提供的适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法利用图形处理器对多通道合成孔径雷达的多个回波信号进行并行处理，提高了信号处理速度，从而实现了提高信号处理速度的技术效果。
Description
技术领域
本公开涉及雷达信息获取与处理技术领域，更具体地，涉及一种适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法。
背景技术
运动目标检测是现代雷达要完成的核心任务之一，无论在军事上还是在民用上都有广泛的应用前景。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)是一种主动式微波传感器，能够完成全天时、全天候、远距离的对地观测，并且具有较高的分辨率。随着合成孔径雷达的广泛应用，基于合成孔径雷达平台的运动目标检测成为当前的研究热点之一。机载单通道合成孔径雷达运动目标处理系统，虽然结构简单、成本较低，但是难以抑制杂波，对淹没在杂波之内的运动目标没有处理能力。机载多通道合成孔径雷达系统因为增加了空域自由度，利用空时二维联合可以有效抑制杂波和干扰，提高系统对慢速目标的检测能力。因此，利用多通道合成孔径雷达进行运动目标检测是现在及未来的发展趋势。
在实现本公开构思的过程中，发明人发现由于多通道合成孔径雷达回波数据量较大且对处理算法复杂度较高，相关技术中对多通道合成孔径雷达回波信号的处理方法通常存在延迟，无法满足工程中对多通道合成孔径雷达回波信号实时处理的需求。
发明内容
本公开的一个方面提供了一种适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法，包括：
分别对多通道合成孔径雷达每个通道的发射脉冲的回波信号进行预处理，以便将每个上述回波信号变换到多普勒域，生成多个第一回波信号，其中，上述第一回波信号包括X×Y个距离门，X为大于1的整数，Y为大于1的整数；以及
将上述多个第一回波信号中的每个第一回波信号分别输入图形处理器，以便上述图形处理器对每个上述第一回波信号进行并行计算，生成第二回波信号，其中，上述第二回波信号包括X×Y个距离门。
本公开的另一方面提供了一种信号处理装置，包括：
预处理模块，用于分别对多通道合成孔径雷达每个通道的发射脉冲的回波信号进行预处理，以便将每个上述回波信号变换到多普勒域，生成多个第一回波信号，其中，上述第一回波信号包括X×Y个距离门，X为大于1的整数，Y为大于1的整数；以及
输入模块，用于将上述多个第一回波信号中的每个第一回波信号分别输入图形处理器，以便上述图形处理器对每个上述第一回波信号进行并行计算，生成第二回波信号，其中，上述第二回波信号包括X×Y个距离门。
本公开实施例提供的适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法利用图形处理器对多通道合成孔径雷达的多个回波信号进行并行处理，提高了信号处理速度，从而至少部分地解决了相关技术中的适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法对多通道合成孔径雷达的多个回波信号进行处理存在延时的技术问题，实现了提高信号处理速度的技术效果。
附图说明
通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示意性示出了本公开实施例提供的适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法的流程图；
图2示意性示出了多通道合成孔径雷达在远场假设下，每个通道的发射脉冲的回波信号进行预处理的示意图；
图3示意性示出了将多个第一回波信号分别输入图形处理器的示意图；
图4示意性示出了本公开另一实施例提供的适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法的流程图；
图5示意性示出了本公开实施例提供的训练协方差矩阵的示意图；
图6示意性示出了本公开实施例的分别对多通道合成孔径雷达每个通道的发射脉冲的回波信号进行预处理，以便将每个所述回波信号变换到多普勒域，生成多个第一回波信号的流程图；
图7示意性示出了距离压缩信号的示意图；
图8示意性示出了对距离压缩信号进行多普勒中心频率移频前后的示意图；
图9示意性示出了对经过移频的距离压缩信号进行相位校正前的示意图；
图10示意性示出了对经过移频的距离压缩信号进行相位校正后的示意图；
图11示意性示出了第一回波信号的示意图；
图12示意性示出了第二回波信号的示意图；以及
图13示意性示出了待测目标的多普勒频率轴切片的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。
本公开提供了一种适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法，包括：分别对多通道合成孔径雷达每个通道的发射脉冲的回波信号进行预处理，以便将每个回波信号变换到多普勒域，生成多个第一回波信号；以及将多个第一回波信号中的每个第一回波信号分别输入图形处理器，以便图形处理器对每个第一回波信号进行并行计算，生成第二回波信号。
图1示意性示出了本公开实施例提供的适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法的流程图。
如图1所示，该方法包括操作S101～102。
在操作S101，分别对多通道合成孔径雷达每个通道的发射脉冲的回波信号进行预处理，将处理后的回波信号变换到多普勒域，生成多个第一回波信号，其中，第一回波信号包括X×Y个距离门，X为大于1的整数，Y为大于1的整数。
图2示意性示出了多通道合成孔径雷达在远场假设下，每个通道的发射脉冲的回波信号进行预处理的示意图。
如图2所示，1，2，3，……，N可以分别表示多通道合成孔径雷达的一个通道，201可以表示待测目标，R可以表示多通道合成孔径雷达与待测目标201的距离，θ可以表示待测目标的DOA角(假设斜视角为0)。
根据本公开的实施例，待测目标201可以为动目标，即待测目标201可以相对于合成孔径雷达产生运动，但不限于此，待测目标201还可以为静止不动的目标。
根据本公开的实施例，在操作S101之前，多通道合成孔径雷达的每个通道可以首先分别发出探测信号，然后接收该探测信号的回波信号，并由多通道合成孔径雷达的通道1，2，3，……，N分别对接收到的回波信号进行预处理。
需要说明的是，在本公开的实施例中，合成孔径雷达的通道数和第一回波信号的距离门的个数可以由本领域技术人员根据实际应用的需求进行灵活设置，本公开实施例不对合成孔径雷达的通道数和第一回波信号的距离门的个数做具体限定。
在操作S102，将多个第一回波信号分别输入图形处理器，以便图形处理器对每个第一回波信号进行并行计算，生成第二回波信号，其中，第二回波信号包括X×Y个距离门。
图3示意性示出了将多个第一回波信号分别输入图形处理器的示意图。
在图3中，301、302和303可以分别表示多通道合成孔径雷达的一个通道，304可以表示图形处理器，305、306和307可以表示回波信号，3051可以表示通道301输出的第一回波信号，3061可以表示通道302输出的第一回波信号，3071可以表示通道303输出的第一回波信号，308可以表示图形处理器304输出的第二回波信号。
根据本公开的实施例，由于回波信号305、306和307均包括X×Y个距离门，从而，图形处理器304可以根据回波信号305、306和307的对应距离门生成第二回波信号的相对应距离门。例如，图形处理器304可以根据回波信号301的1号距离门、回波信号302的1号距离和回波信号302的1号距离门生成第二回波信号的1号距离门。在本公开的实施例中，通过图形处理器对多通道合成孔径雷达的多个第一回波信号进行并行处理，提高第一回波信号处理速度，至少部分地解决处理存在延时的技术问题，实现了提高信号处理速度的技术效果。
根据本公开实施例，第二回波信号的每个距离门元均具有各自对应的统计量，统计量通过以下等式(1)计算得到：
其中，fa表示多普勒频率，Rd＝Rc+Ri+Rw表示协方差矩阵，其中，Rc表示地面杂波的协方差矩阵，Ri表示干扰i的协方差矩阵，Rw表示热白噪声w的协方差矩阵，x(r,fa)表示第一回波信号，e(ut,fa)表示待测目标信号，eH(ut,fa)表示待测目标信号的共轭转置，ut＝cos(θ)表示方向余弦，M表示多普勒域的频点数。
根据本公开实施例，上述公式(1)中，e(ut,fa)以及x(r,fa)可以为根据预先配置完成的二元假设得到。
根据本公开的实施例，二元假设可以通过以下公式(2)配置。
其中，H0可以表示假设回波信号中不存在待测目标，H1可以表示假设回波信号中存在待测目标。
根据本公开的实施例，第二回波信号中的每个距离门的统计量可以是基于回波信号中存在待测目标，即H1计算得到。
e(ut,fa)可以通过以下等式(3)计算得到：
e(ut,fa)＝[e(1,fa),e(2,fa),L,e(n,fa)]T； (3)
其中，e(n,fa),n＝1,...,N表示具有幅度为α的待测目标信号矢量，fa表示多普勒频率，N表示多通道合成孔径雷达的通道数。
上述公式(1)中，x(r,fa)可以通过以下等式计算得到：
x(r,fa)＝[x(1,fa),x(2,fa),L,x(N,fa)]T； (4)
其中，x(n,fa),n＝1,...,N表示第一回波信号矢量，fa表示多普勒频率，N表示多通道合成孔径雷达的通道数。
根据本公开实施例，回波信号中可以包括干扰信号，干扰信号包括但不限于宇宙干扰信号、天线干扰信号、工业干扰信号、传导干扰信号等。
图4示意性示出了本公开另一实施例提供的适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法的流程图。
如图4所示，该方法包括操作S101～102，和操作S401～402，其中，操作S101～102与参照图1的方法相同或类似，在此不再赘述。
在操作S401，利用平均单元恒虚警率算法对干扰信号进行处理，生成目标信号阈值。
在操作S402，将所述第二回波信号的每个距离门的统计量分别与目标阈值进行比较，生成目标检测结果，其中，目标检测结果表征第二回波信号中是否存在待测目标以及在第二回波信号中存在待测目标的情况下所测目标的位置。
根据本公开的实施例，例如在第二回波信号包括四个距离门的情况下，每个距离门均具有各自的统计量，假设第一距离门的统计量为a1，第二距离门的统计量为a2，第三距离门的统计量为a3，第四距离门的统计量为a4，其中，统计量a1和统计量a2的值可以大于目标信号阈值，统计量a3和统计量a4的值可以大于目标信号阈值，从而可以确定，在第二回波信号中，存在待测目标，并且，待测目标分布于第一距离门和第二距离门处。
根据本公开的实施例，在确定第二回波信号中存在待测目标后，还可以利用平均单元恒虚警率算法确定待测目标的移动速度。
根据本公开实施例，第一回波信号包括K个信号单元，每个信号单元包括L个距离门，协方差矩阵可以通过以下等式(5)计算得到：
其中，fa表示多普勒频率，xl(fa)第L个距离门对应的第一回波信号。
根据本公开的实施例，通过对第一回波信号中的多个距离门划分成多个信号单元，并基于每个信号单元训练协方差矩阵，从而可以降低协方差矩阵的训练次数，提高信号处理的效率。
根据本公开的实施例，例如第一回波信号包括十六个距离门，从而可以将第一回波信号的十六个距离门划分成四个信号单元，每个信号单元包括四个距离门，相应的，第二回波信号也包括四个信号单元，第二回波信号每个信号单元中的四个距离门可以具有相同的统计量。
图5示意性示出了本公开实施例提供的训练协方差矩阵的示意图。
根据本公开的实施例，由于多个第一回波信号中存在非均匀的地面背景杂波，进行平均抑制就丧失对淹没在杂波中的待测目标信号的处理能力，从而可以使用杂波协方差矩阵训方法抑制地面背景杂波，如图5所示，可以通过对包括X×Y个距离门的第一回波信号进行距离向的距离门分段后进行杂波协方差矩阵训练，可选的，将X个距离门分为K个信号单元，每个信号单元中包括L个距离门，处理后的杂波协方差矩阵作为处理参数输入到对应的统计量计算式中进行处理。
根据本公开的实施例，可以本公开实施例提供的训练协方差矩阵在距离多普勒域实现杂波抑制。
根据本公开的实施例，考虑到杂波分布的部分非均匀性，沿距离向进行分段训练出杂波协方差矩阵，而后基于图形处理器，采用多线程实现后多普勒参数空时自适应处理。在本公开的实施例中，可以选择N＝4通道方位向512点，距离向8192点数据进行处理。使用K＝512，L＝512，则M＝16，因此线程数为16*512。利用图形处理器进行信号处理运行时间为0.52s，相对于相关技术中的后多普勒参数空时自适应处理，效率提升了将近20倍左右。
根据本公开实施例，由于接收到的多通道合成孔径雷达发射脉冲的回波信号数据量大，或者在实际使用过程中可能出现由于系统安装误差、飞机姿态角变化等因素导致的多普勒频率中心偏移，都会对后续运算处理产生影响，因此需要对回波信号进行预处理。
图6示意性示出了本公开实施例的分别对多通道合成孔径雷达每个通道的发射脉冲的回波信号进行预处理，以便将每个回波信号变换到多普勒域，生成多个第一回波信号的流程图。
如图6所示，该方法包括S601～604。
在操作S601，对回波信号进行信号压缩，生成距离压缩信号。
根据本公开实施例，多通道合成孔径雷达任一通道接收的回波信号可以通过以下等式(6)表示：
其中，A0表示复常数，τ表示距离向快时间，t表示方位向慢时间；wri(τ)表示距离向窗函数，wai(t)表示方位向波束方向图，i表示通道数，λ表示多通道合成孔径雷达波长，c表示光速，Kr表示距离向chirp调频率，R(t)表示待测目标和雷达的距离。
根据本公开实施例，在远场假设下，多通道合成孔径雷达多个通道的发射脉冲的回波信号以通过以下等式(7)表示：
τ表示距离向快时间，t表示方位向慢时间，A0表示复常数，
表示sinc型距离包络，R(t)表示待测目标和雷达的距离，c表示光速，e(·)表示空间导向矢量，
为波数，
分别为第n个接收天线的方位向波束方向图，ut＝cos(θ)是方向余弦，θ表示待测目标的DOA角(假设斜视角为0)。根据本公开实施例，可以利用距离向无权匹配滤波器对回波信号进行信号压缩，生成的距离压缩信号包括多个距离门，无权匹配滤波器可以通过以下等式(8)表示：
其中，Kr表示距离向chirp调频率，R(t)表示待测目标和雷达的距离，c表示光速；
距离压缩信号可以通过以下等式(9)表示：
其中，τ表示距离向快时间，t表示方位向慢时间，A0表示复常数，
表示sinc型距离包络，R(t)表示待测目标和雷达的距离，c表示光速，e(·)表示空间导向矢量，wai(t)表示方位向波束方向图，i表示通道数。
图7示意性示出了距离压缩信号的示意图。
在操作S602，对所述距离压缩信号进行多普勒中心频率估计，生成多普勒中心频率。
根据本公开实施例，可以对多个距离门的信号值求平均，生成平均功率，将平均功率与滤波器进行圆卷积计算，生成多普勒中心频率，其中，滤波器可以通过以下等式(10)表示：
其中，Fa表示脉冲重复频率，fn表示平均功率。步骤S603，利用所述多普勒中心频率对所述距离压缩信号进行信号校正，生成校正信号。
根据本公开实施例，可以对距离压缩信号进行内斜视相位校正以及对不同通道间的距离压缩信号进行相位校正，其中，对距离压缩信号进行内斜视相位校正的校正值可以通过以下等式(11)计算：
其中，fdc表示多普勒中心频率；
对不同通道间的距离压缩信号进行相位校正的校正值可以通过以下等式(12)计算：
其中，
表示斜视角，V表示载机速度，bn表示通道间基线长。
根据本公开实施例，多通道合成孔径雷达每个通道校正信号可以通过以下等式(13)表示：
其中τ表示距离向快时间，t表示方位向慢时间，A0表示复常数，w(t)表示校正过后的天线增益，
表示sinc型距离包络，R(t)表示待测目标和雷达的距离，c表示光速，e(·)表示空间导向矢量。
图8示意性示出了对距离压缩信号进行多普勒中心频率移频前后的示意图。
由于多通道合成孔径雷达安装误差或飞机姿态角变化，可能会导致回波信号产生中心频率偏移，在图8中，回波信号产生了-178.87Hz的中心频率偏移，从而，根据本公开实施例提供的适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法，可以先利用能量均衡法求出多普勒中心频率，然后利用该中心频率进行通道内和通道间的相位补偿。
图9示意性示出了对经过移频的距离压缩信号进行相位校正前的示意图。
图10示意性示出了对经过移频的距离压缩信号进行相位校正后的示意图。
如图9所示，未校正前，通道1和4比较接近，2和3比较接近，但是1、4与2、3幅度相差为6dB左右，必须进行校正。
如图10所示，对经过移频的距离压缩信号进行相位校正后，通道间相位一致性较好。
根据本公开的实施例，上述操作S603可以采用数字通道均衡(DCB)技术来实现。
在操作S604，对校正信号进行方位向无窗快速傅里叶变换，生成第一回波信号。
根据本公开的实施例，通过对校正信号进行方位向无窗快速傅里叶变换，从而可以将校正后的回波信号变换的多普勒域，生成第一回波信号。
图11示意性示出了第一回波信号的示意图。
在图11中，方框框住的为待测目标，可见第一回波信号信噪比较低，直接对第一回波信号使用恒虚警率算法进行目标检测容易造成漏检。
图12示意性示出了第二回波信号的示意图。
在图12中，方框处为待测目标，可见信噪比有较大提升。
根据本公开的实施例，通过图11和图12可以看出，利用上述公式(1)可以对第一回波信号进行有效地杂波抑制，提高了目标检测的准确率。
图13示意性示出了待测目标的多普勒频率轴切片的示意图。
图13种的两条曲线分别是图11和图12中待测目标沿多普勒轴的切片图。其中虚线是图11中杂波抑制前的切片图，图12是通过本公开实施例所提的协方差训练方法和基于图形处理器加速的实时方法处理后的结果。从图13可以得到，实时的后多普勒参数空时自适应处理杂波抑制后信噪比提升大概10dB左右。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
以上对本公开的实施例进行了描述。但是，实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于机载多通道合成孔径雷达的运动目标信号处理方法，包括：
分别对多通道合成孔径雷达每个通道的发射脉冲的回波信号进行预处理，以便将每个所述回波信号变换到多普勒域，生成多个第一回波信号，其中，所述第一回波信号包括X×Y个距离门，X为大于1的整数，Y为大于1的整数；以及
将所述多个第一回波信号中的每个第一回波信号分别输入图形处理器，以便所述图形处理器对每个所述第一回波信号进行并行计算，生成第二回波信号，其中，所述第二回波信号包括X×Y个距离门。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二回波信号的每个所述距离门元均具有各自对应的统计量；
所述统计量通过以下等式计算得到：
其中，fa表示多普勒频率，Rd＝Rc+Ri+Rw表示协方差矩阵，其中，Rc表示地面杂波的协方差矩阵，Ri表示干扰i的协方差矩阵，Rw表示热白噪声w的协方差矩阵，x(r,fa)表示第一回波信号，e(ut,fa)表示待测目标信号，eH(ut,fa)表示待测目标信号的共轭转置，ut＝cos(θ)表示方向余弦，M表示多普勒域的频点数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述回波信号中包括干扰信号；
所述方法还包括：
利用平均单元恒虚警率算法对所述干扰信号进行处理，生成目标信号阈值；
将所述第二回波信号的每个所述距离门的统计量分别与所述目标阈值进行比较，生成目标检测结果，其中，所述目标检测结果表征所述第二回波信号中是否存在待测目标以及在所述第二回波信号中存在所述待测目标的情况下所述待测目标的位置。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，
e(ut,fa)通过以下等式计算得到：
e(ut,fa)＝[e(1,fa),e(2,fa),L,e(N,fa)]T；
其中，e(n,fa),n＝1,...,N表示具有幅度为α的待测目标信号矢量，fa表示多普勒频率，N表示多通道合成孔径雷达的通道数；
x(r,fa)通过以下等式计算得到：
x(r,fa)＝[x(1,fa),x(2,fa),L,x(N,fa)]T；
其中，x(n,fa),n＝1,...,N表示第一回波信号矢量，fa表示多普勒频率，N表示多通道合成孔径雷达的通道数。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一回波信号包括K个信号单元，每个所述信号单元包括L个距离门；
所述协方差矩阵通过以下等式计算得到：
其中，fa表示多普勒频率，xl(fa)第L个距离门对应的第一回波信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分别对多通道合成孔径雷达每个通道的发射脉冲的回波信号进行预处理，以便将每个所述回波信号变换到多普勒域，生成多个第一回波信号包括：
对所述回波信号进行信号压缩，生成距离压缩信号；
对所述距离压缩信号进行多普勒中心频率估计，生成多普勒中心频率；
利用所述多普勒中心频率对所述距离压缩信号进行信号校正，生成校正信号；
对所述校正信号进行方位向无窗快速傅里叶变换，生成所述第一回波信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述回波信号通过以下等式表示：
其中，A0表示复常数，τ表示距离向快时间，t表示方位向慢时间；wri(τ)表示距离向窗函数，wai(t)表示方位向波束方向图，i表示通道数，λ表示多通道合成孔径雷达波长，c表示光速，Kr表示距离向chirp调频率，R(t)表示待测目标和雷达的距离。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述对所述回波信号进行信号压缩，生成距离压缩信号包括：
利用距离向无权匹配滤波器对所述回波信号进行信号压缩，生成所述距离压缩信号；其中，所述无权匹配滤波器通过以下等式表示：
其中，Kr表示距离向chirp调频率，R(t)表示待测目标和雷达的距离，c表示光速，τ表示距离向快时间；
所述距离压缩信号通过以下等式表示：
其中，A0表示复常数，
表示sinc型距离包络，e(·)表示空间导向矢量，wai(t)表示方位向波束方向图，i表示通道数，τ表示距离向快时间。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述距离压缩信号包括多个距离门；
所述对所述距离压缩信号进行多普勒中心频率估计，生成多普勒中心频率包括：
对所述多个距离门的信号值求平均，生成平均功率；
将所述平均功率与滤波器进行圆卷积计算，生成所述多普勒中心频率；
其中，所述滤波器通过以下等式表示：
其中，Fa表示脉冲重复频率，fn表示平均功率。
10.根据权利要求9或6所述的方法，其中，所述利用所述多普勒中心频率对所述距离压缩信号进行信号校正包括：
对所述距离压缩信号进行内斜视相位校正以及对不同通道间的所述距离压缩信号进行相位校正；
其中，所述对所述距离压缩信号进行内斜视相位校正的校正值通过以下等式计算：
其中，t表示方位向慢时间，fdc表示多普勒中心频率；
所述对不同通道间的所述距离压缩信号进行相位校正的校正值通过以下等式计算：
其中，
表示斜视角，V表示载机速度，bn表示通道间基线长。
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|---|---|---|---|---|
| CN115656948A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-01-31 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 基于静止强目标的相位误差估计方法、装置、设备及介质 |
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| CN106199600A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-12-07 | 西安电子科技大学 | 基于多普勒估计的方位多通道合成孔径雷达成像方法 |
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-
2021
- 2021-09-08 CN CN202111048545.6A patent/CN113740823B/zh active Active
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