CN117518111A - 回波信号处理方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

回波信号处理方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN117518111A CN202311195939.3A CN202311195939A CN117518111A CN 117518111 A CN117518111 A CN 117518111A CN 202311195939 A CN202311195939 A CN 202311195939A CN 117518111 A CN117518111 A CN 117518111A
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Abstract

本申请公开了一种回波信号处理方法,回波信号为卫星发射的信号经地面场景目标反射后,被搭载雷达的飞行器接收的回波信号,该方法包括:对回波信号进行距离频率向的运动补偿,得到运动补偿后的回波信号;对运动补偿后的回波信号进行至少包括调频变标的处理,得到调频变标后的回波信号;对调频变标后的回波信号进行至少包括距离徙动校正和距离压缩的处理,得校正压缩后的回波信号;以及对校正压缩后的回波信号进行残余相位补偿以及方位压缩,得到目标回波信号。本申请还公开了一种回波信号处理装置、电子设备及可读存储介质。

Description

回波信号处理方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及卫星通信技术领域,特别涉及一种回波信号处理方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
星载合成孔径雷达利用卫星等空间飞行器作为平台,具备全球观测能力,可以在不受天气和光照条件限制的情况下获取地表信息,在环境遥感、自然灾害监测等领域发挥了关键作用。弧形阵列SAR是一种新型特殊天线配置的广域观测成像模式,通过在弧状天线上布置一系列的阵元来实现合成孔径,既能够在不同视角上获取目标信息,又能够在特定区域内进行高分辨率观测。在地面目标检测与识别、环境监测等领域都有潜在的应用价值。将星载SAR与弧形阵列SAR结合在一起的星载-机载弧形阵列SAR的成像模式被提出,该模式同时具备两种SAR的优点,具有成像范围广、隐蔽性好、抗干扰能力强的特定。
星载-机载弧形阵列虽有诸多便利,但是,卫星的高速运动以及直升机天线特殊的构造给系统成像带来了技术难题,传统的用于机载SAR的算法已不太适用于此成像模式,后向投影算法以及波数域算法这两种算法运算量较大且成像处理速度慢,不利于工程中实现。
发明内容
为了解决现有技术的上述技术问题,本申请实施例的目的在于提供一种回波信号处理方法、装置、电子设备及存储介质。
根据本申请第一方面提供的回波信号处理方法,所述回波信号为卫星发射的信号经地面场景目标反射后,被搭载雷达的飞行器接收的回波信号,所述方法包括:
对回波信号进行距离频率向的运动补偿,得到运动补偿后的回波信号;
对所述运动补偿后的回波信号进行至少包括调频变标的处理,得到调频变标后的回波信号;
对所述调频变标后的回波信号进行至少包括距离徙动校正和距离压缩的处理,得校正压缩后的回波信号;以及
对所述校正压缩后的回波信号进行残余相位补偿以及方位压缩,得到目标回波信号。
根据本申请的一个实施方式,对回波信号进行距离频率向的运动补偿,得到运动补偿后的回波信号,包括:
对所述回波信号进行距离向傅里叶变换,得到距离频域的回波信号;以及
对所述距离频域的回波信号进行距离向运动补偿处理,得到运动补偿后的回波信号。
根据本申请的一个实施方式,对所述运动补偿后的回波信号进行至少包括调频变标的处理,得到调频变标后的回波信号,包括:
对所述运动补偿后的回波信号进行距离向逆傅里叶变换频,得到距离时域和方位频域的回波信号;
对所述距离时域和方位时域中回波信号在方位向进行方位频域求解,得到距离多普勒域内的回波信号;以及
对距离多普勒域内的回波信号进行调频变标处理,得到调频变标后的回波信号。
根据本申请的一个实施方式,所述方法还包括:
在距离多普勒域内构造调频变标函数,基于所述调频变标函数对所述距离多普勒域内的回波信号进行处理,得到所述调频变标后的回波信号。
根据本申请的一个实施方式,所述方法还包括:
对所述调频变标后的回波信号进行距离向傅里叶变换,得到二维频谱下的调频变标后的回波信号。
根据本申请的一个实施方式,对所述调频变标后的回波信号进行至少包括距离徙动校正处理和距离压缩的处理,得到距离多普勒域的回波信号,包括:
对所述调频变标后的回波信号进行距离徙动校正,得到距离徙动校正后的回波信号;以及
将所述距离徙动矫正后的回波信号进行距离压缩处理,得到距离压缩后的回波信号。
根据本申请的一个实施方式,对所述调频变标后的回波信号进行至少包括距离徙动校正处理和距离压缩的处理,得到距离多普勒域的回波信号,包括:
对所述二维频谱下的调频变标后的回波信号进行距离徙动校正,得到距离徙动校正后的回波信号;以及
将所述距离徙动矫正后的回波信号进行距离压缩处理,得到距离压缩后的回波信号。
根据本申请的一个实施方式,对所述校正压缩后的回波信号进行残余相位补偿以及方位压缩,得到目标回波信号,包括:
对所述校正压缩后的信号进行方位向残余相位补偿处理,得到方位向补偿后的回波信号;以及
对所述方位向补偿后的回波信号进行方位向压缩和方位向傅里叶逆变换,得到目标回波信号。
根据本申请第二方面提供的回波信号处理装置,所述回波信号为卫星发射的信号经地面场景目标反射后,被搭载雷达的飞行器接收的回波信号,所述装置包括:
运动补偿模块,对回波信号进行距离频率向的运动补偿,得到运动补偿后的回波信号;
调频变标处理模块,对所述运动补偿后的回波信号进行至少包括调频变标处理,得到调频变标后的回波信号;
徙动校正处理模块,对所述调频变标后的回波信号进行至少包括距离徙动校正和距离压缩的处理,得到校正压缩后的回波信号;以及
方向位补偿处理模块,对所述校正压缩后的回波信号进行残余相位补偿以及方位压缩,得到目标回波信号。
根据本申请第三方面提供的电子设备,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有可执行程序,所述存储器执行所述可执行程序以进行上述任意一项所述的回波信号处理方法。
根据本申请第四方面提供的存储介质,所述存储介质承载有一个或者多个计算机程序,所述一个或者多个计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的回波信号处理方法。
本申请提供的回波信号处理方法,一方面,通过对回波信号进行运动补偿消除卫星高速运动带来的相位误差,另一方面,将不同距离点目标的距离徙动在距离多普勒域内校正成固定距离处的距离徙动,经过本申提供的回波信号处理方法处理后的回波信号,在进行成像时可以提高成像质量。同时,本申请提供的回波信号处理方法,不涉及插值运算,易于实现,同时可提高回波信号处理的效率。
附图说明
图1为本申请一个实施例的回波信号处理方法流程图;
图2为本申请的一个实施例的对运动补偿后的回波信号进行至少包括调频变标处理以得到调频变标后的回波信号的方法流程图;
图3为本申请实施例的回波信号处理装置结构示意图;
图4为本申请一个实施方式的通过雷达进行成像的场景示意图;
图5为本申请一个实施方式的弧形阵列天线示意图。
附图标记:
2000、回波信号处理装置;2001、运动补偿处理模块;2002、调频变标处理模块;2003、校正压缩处理模块;2004、方向位补偿处理模块;1100、总线;1200、处理器;1300、存储器;1400、其他电路。
具体实施方式
此处参考附图描述本申请的各种方案以及特征。
应理解的是,可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此,上述说明书不应该视为限制,而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本申请的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例,并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本申请的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述,本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解,尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述,但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式。
当结合附图时,鉴于以下详细说明,本申请的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本申请的具体实施例;然而,应当理解,所申请的实施例仅仅是本申请的实例,其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此,本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定,而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”,其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。
为了便于理解本申请的回波信号处理方法,首先对本申请的回波信号形成的场景进行介绍。图4为本申请一个实施方式的通过雷达进行成像的场景结构示意图。如图4所示,图中包括卫星、飞行器及地面部分,飞行器搭载雷达,雷达可例如为SAR(SyntheticAperture Radar,合成孔径雷达),飞行器可例如为飞机,卫星及搭载雷达的飞行器构成信号收发及处理的双基平台。具体地,卫星发射信号,通过地面场景目标(对象)的反射,将卫星发射的信号反射至飞行器,飞行器通过雷达接收地面目标对象反射的回波信号,并基于回波信号成像。地面部分以O为原点,以及X、Y、Z三个方向建立坐标系。飞行器位于以地面O为原点建立的坐标系的Z轴上,其中,Lt为卫星地距,Ln为场景目标地距,Lr为天线半径,θt为卫星方位向角度,θn为目标方位向角度,Ht为卫星高度,Hn为场景目标高度,Hr为直升机高度,v为卫星运动时所对应的速度,θr为飞行器方位向角度,该角度为零。
图4中的合成孔径雷达的具有弧形阵列天线,如图5所示,该弧形阵列SAR(ArcArray SAR)天线包括多个天线,每个天线的,为本申请提供的弧形阵列天线结构示意图。如图5所示,该弧形天线阵列以中心为原点,Lr为天线半径,Δθsa为单个天线孔径的角度大小,θape为合成天线阵列的合成孔径的总的角度大小。
对图4中飞行器搭载的雷达接收到的经卫星发射并且地面对象反射后的回波信号后,可以对该回波信号进行回波信号处理,图1示出了根据本申请的回波信号处理方法的一个实施方式的流程示意图。如图1所示,回波信号处理方法可以包括以下步骤:
S101、对回波信号进行距离频率向的运动补偿,得到运动补偿后的回波信号;
S102、对运动补偿后的回波信号进行至少包括调频变标处理,得到调频变标后的回波信号;
S103、对调频变标后的回波信号进行至少包括距离徙动校正和距离压缩的处理,得校正压缩后的回波信号;
S104、对校正压缩后的回波信号进行残余相位补偿以及方位压缩,得到目标回波信号;
其中,S101中处理的回波信号为卫星发射的信号经地面场景目标反射后,被搭载雷达的飞行器接收的回波信号。
本申请提供的回波信号处理方法,一方面,通过运动补偿消除卫星高速运动带来的相位误差,另一方面,将不同距离点目标的距离徙动在距离多普勒域内校正成固定距离处的距离徙动,经过本申提供的回波信号处理方法处理的回波信号,可以提高成像质量。同时,本申请提供的回波信号处理方法,不涉及插值运算,易于实现,同时可提高回波信号处理效率。
根据本申请的一个实施方式,上述步骤S101还包括以下处理步骤。
步骤S1011、对接收到的回波信号进行距离向傅里叶变换,得到距离频域的回波信号。
作为示例,对接收机接收到的回波信号s(τ,η)进行距离向傅里叶变换,得到距离频域的回波信号S1(fτ,η),计算方法如下:
S1(fτ,η)=RFFT{s(τ,η)} (1)
式中,RFFT{·}表示距离向傅里叶变换,τ为距离向时间,η为方位向时间,fr为距离频率。
步骤S1012、对距离频域的回波信号进行距离向运动补偿处理,得到运动补偿后的回波信号。
作为示例,可以通过运动补偿函数对距离频域回波信号S1(fτ,η)进行距离向运动补偿处理,对回波信号的运动补偿计算方法如下:
S2(fr,η)=S1(fτ,η)·Hmc(fτ,η;rref) (2)
其中,S1(fτ,η)为距离频域回波信号,Hmc(fτ,n;rref)为参考中心目标处对应运动补偿函数,S2(fτ,η)为运动补偿后的距离频域回波信号。
其中,Hmc(fτ,n;rref)可以为依赖于距离频率的运动补偿函数,依赖于距离频率的运动补偿函数Hmc(fτ,n;rref)的计算方法如下:
其中,fτ为距离频率,fc为距离频率,c为光速,η为方位时间。rref为场景中心点目标的地距,这里用场景中心目标处对应的斜距误差进行近似补偿。δ(τ;rref)为双基平台到场景中心点目标的斜距误差,该斜距误差为卫星到参考点目标处的斜距经过Taylor级数四阶近似展开后的斜距误差,k1,k2,k3,k4为Taylor展开系数,Lt为卫星地距,Ln为场景目标地距,θt为卫星方位向角度,θn为目标方位向角度,Ht为卫星高度,Hn为目标高度,v为卫星运动时所对应的速度;R0为卫星静止时到场景目标的最短斜距。
本申请对卫星到参考点目标处的斜距误差采用Taylor级数近似展开,可以控制斜距历程以及回波信号相位项的精度。本申请通过对回波信号在距离频域运动补偿处理,使得处理后的回波信号在用于生成图像时可消除由于卫星高速运动而引起的图像散焦模糊,使得处理后的回波信号可以在频域成像。
根据本申请的一个实施方式,如图2所示,上述步骤S102中,对运动补偿后的回波信号进行至少包括调频变标处理,得到调频变标后的回波信号,还包括以下处理步骤。
步骤S1021、对运动补偿后的回波信号进行距离向逆傅里叶变换频,得到距离时域和方位频域的回波信号。
作为示例,对运动补偿后的回波信号S2(fτ,η)进行距离向逆傅里叶变换频,得到距离时域和方位频域的回波信号s3(τ,η),计算方法如下:
s3(τ,η)=IRFFT{S2(fτ,η)} (6)
其中,IRFFT[·]为距离向逆傅里叶变换;fτ为距离频率;τ为距离向时间变量;η为方位向时间变量。
步骤S1022、对距离时域和方位时域中回波信号在方位向通过驻定相位原理进行方位频域求解,得到距离多普勒域内的回波信号。
作为示例,可基于驻定相位原理,对距离时域和方位时域中回波信号s3(τ,η)在方位向进行方位频域求解,得到距离多普勒域内的回波信号S4(τ,fθ),具体计算方法如下:
S4(τ,fθ)=AFFT{s3(τ,η)} (7)
其中,AFFT[·]为方位向傅里叶变换;fθ为方位频率;η为方位向时间变量;τ为距离向时间变量。
步骤S1023、对距离多普勒域内的回波信号进行调频变标处理,得到调频变标处理后的回波信号。
作为示例,可以基于调频变标函数,对距离多普勒域内的回波信号S4(τ,fθ)进行调频变标处理,得到调频变标处理后的回波信号S5(τ,fθ),计算方法如下:
S5(τ,fθ)=S4(τ,fθ)·Hcs(τ,fθ;Rref) (8)
其中,S5(τ,fθ)为距离多普勒域信号,Hcs(τ,fθ;Rref)为参考中心目标处对应调频变标函数。τ为距离向时间变量;fθ为方位频率;Rref为双基平台天线到场景中心参考点目标的最小斜距,在此处进行调频变标处理。
可选的,可根据调频变标(CS,Chirp Scaling)函数原理,在距离多普勒域内构造调频变标函数Hcs(τ,fθ),通过调频变标函数Hcs(τ,fθ)对距离多普勒域内的回波信号S4(τ,fθ)进行调频变标处理。示例性地,距离多普勒域内构造调频变标函数Hcs(τ,fθ)如下:
其中,β(fθ,v(rref))为距离徙动因子,λ为波长;fθ为方位频率,v(rref)为参考目标点对应的直升机天线旋转速度,rref为场景中心点目标的地距,Lr为天线半径,ωa为天线旋转角速度,Kl为距离调频率函数,kr为距离调频率,fc为载波频率,R12为星载-机载双基平台悬停时与速度无关的斜距总量,Lt为卫星地距,Ln为场景目标地距,θt为卫星方位向角度,θn为目标方位向角度,Ht为卫星高度,Hr为直升机高度,Hn为目标高度。
可选的,在步骤S102中,还包括步骤S1024、对回波信号S5(τ,fθ)进行距离向傅里叶变换,得到二维频谱下的回波信号S6(fτ,fθ):
S6(fτ,fθ)=RFFT{S5(τ,fθ)} (13)
其中,RFFT[·]为距离向傅里叶变换;fτ为距离频率;fθ为方位频率;τ为距离向时间变量。
本申请通过对回信号据进行线性调频变标处理(或改进的CS处理,本申请说明书中的两者所指相同),将不同距离点目标的距离徙动在距离多普勒域内校正成固定距离处的距离徙动,使得成像过程中地表目标的位置和频谱信息能够准确地对应。
根据本申请的一个实施方式,上述步骤S103还包括以下处理步骤。
S1031、对调频变标后的回波信号进行距离徙动校正,得到距离徙动校正后的回波信号。
作为示例,可对上述步骤S102的调频变标后的回波信号S5(τ,fθ)进行距离徙动校正,得到距离徙动校正后的回波信号。
进一步的,还可以基于距离徙动函数,对调频变标后的二维频谱下的回波信号S6(fτ,fθ)进行一致距离徙动校正,得到距离徙动校正后的回波信号S7(fτ,fθ),计算方法如下:
S7(fτ,fθ)=S6(fτ,fθ)·Hrcm(fτ,fθ;Rref) (14)
其中,fτ为距离频率;fθ为方位频率;Rref为双基平台天线到场景中心参考点目标的最小斜距,Hrcm(fτ,fθ;Rref)为距离徙动函数。
其中,距离徙动函数可以在二维频域内构造,作为示例,在二维频域内构造一致距离徙动函数Hrcm(fτ,fθ;Rref)如下:
其中,β(fθ,v(rref))为距离徙动因子,fτ为距离频率;fθ为方位频率;Rref为双基平台天线到场景中心参考点目标的最小斜距。c为光速。v(rref)为参考目标点对应的飞行器搭载的雷达的天线旋转速度。
S1032、将距离徙动矫正后的回波信号进行距离压缩处理,得到距离压缩后的回波信号。
作为示例,可基于二次距离压缩函数Hrc(fτ,fθ),对距离徙动矫正后的回波信号S7(fτ,fθ)进行处理,得到距离压缩后的回波信号S8(fτ,fθ):
S8(fτ,fθ)=S7(fτ,fθ)·Hrc(fτ,fθ) (16)
其中,fτ为距离频率;fθ为方位频率,Hrc(fτ,fθ)为二次距离压缩函数。
作为示例,二次距离压缩函数Hrc(fτ,fθ)如下:
其中,fτ为距离频率,fθ为方位频率,c为光速,R12为双基平台悬停时与速度无关的斜距总量,β(fθ,v(rref))为距离徙动因子,v(rref)为参考目标点对应的直升机天线旋转速度,Kl为距离调频率函数。
可选的,步骤S103还可以步骤S1033、对距离压缩后的回波信号进行距离向傅里叶逆变换得到距离多普勒域中的回波信号。
作为示例,对距离压缩后的回波信号S8(fτ,fθ)进行距离向傅里叶逆变换得到距离多普勒域中的回波信号S9(τ,fθ),计算方法如下:
S9(τ,fθ)=IRFFT{S8(fτ,fθ)} (18)
其中,IRFFT[·]为距离向傅里叶变换,S9(τ,fθ)为距离向傅里叶逆变换后的回波信号。
根据本申请的一个实施方式,上述步骤S104还包括以下处理步骤。
步骤S1041、对距离多普勒域内的信号,进行方位向残余相位补偿处理,得到补偿后的回波信号。
作为示例,可基于残余相位补偿函数对距离多普勒域内的信号S9(τ,fθ)进行方位向残余相位补偿处理,得到补偿后的回波信号S10(τ,fθ),计算方法如下:
S10(τ,fθ)=S9(τ,fθ)·Hrpc(τ,fθ) (19)
其中,fθ为方位频率,τ为距离向时间变量,Hrpc(τ,fθ)为残余相位补偿函数。
对于残余相位补偿函数Hrpc(τ,fθ),可以为距离多普勒域内构造的残余相位补偿函数。作为示例,残余相位补偿函数Hrpc(τ,fθ)如下:
其中,τ为距离向时间变量,fθ为方位频率。R12为双基平台悬停时与速度无关的斜距总量;β(fθ,v(rref))为场景中心点目标地距rref处对应的距离徙动因子,Kl为距离调频率函数,c为光速,β(fθ,v(ln))为场景中任意目标地距ln处对应的距离徙动因子;Rref为双基平台天线到场景中心参考点目标的最小斜距。
本申请通过对回波信号进行方位向残余相位处理,可以将随目标位置变化对应的天线速度引起的相位误差补偿掉,使目标散焦的现象得以真正的校正。
步骤S1042、对方位向补偿处理后的信号进行方位向压缩以及方位向傅里叶逆变换,得到最终的聚焦图像信号s11(τ,η)。
作为示例,可以基于方位压缩函数,对方位向补偿处理后的信号S10(τ,fθ)进行方位向压缩以及方位向傅里叶逆变换,得到最终的聚焦图像信号s11(τ,η),计算方法如下:
s11(τ,η)=IAFFT{S10(τ,fθ)·Hac(τ,fθ)} (21)
其中,IAFFT[·]为方位向傅里叶变换,fθ为方位频率;τ为距离向时间变量,η为方位向时间变量,Hac(τ,fθ)为方位压缩函数。
其中,方位压缩函数Hac(τ,fθ)可例如为:
其中,τ为距离向时间变量,fθ为方位频率;c为光速,fc为载波频率。R12为双基平台悬停时与速度无关的斜距总量;β(fθ,v(ln))为场景中任意目标地距ln处对应的距离徙动因子。
本申请通过回波信号的压缩处理,可以减少回波信号的时延,提高分辨率。采用本申请回波信号处理方法处理的回波信号进行成像,产生的图像聚焦效果良好,更加清晰,不会出现散焦的现象。
图3是根据本申请的一个实施方式的回波信号处理装置结构示意图。如图3所示,该回波信号处理装置1000包括运动补偿处理模块1001、调频变标处理模块1002、校正压缩处理模块1003和方向位补偿处理模块1004。运动补偿处理模块1001对回波信号进行距离频率向的运动补偿,得到运动补偿后的回波信号。调频变标处理模块1002对运动补偿后的回波信号进行至少包括调频变标处理,得到调频变标后的回波信号。校正压缩处理模块1003对调频变标后的回波信号进行至少包括距离徙动校正处理和距离压缩处理,得到校正压缩后的回波信号。方向位补偿处理模块1004对校正压缩后的回波信号进行残余相位补偿以及方位压缩,得到目标回波信号。处理装置1000处理的回波信号为卫星发射的信号经地面场景目标反射后,被搭载雷达的飞行器接收的回波信号。
需要说明的是,图3中实施方式提供的回波信号处理装置1000的各个模块的实施细节,对应于本申请图1实施方式的回波信号处理方法,此处不再赘述。
根据本申请的一个实施例,还提供一种电子设备,该电子设备包括处理器和存储器,存储器中存储有可执行程序,存储器执行可执行程序以进行上述实施例的任一回波信号处理的方法。
根据本申请提供的存储介质,存储介质承载有一个或者多个计算机程序,一个或者多个计算机程序被处理器执行时实现上述实施例的任一回波信号处理的方法。
图3示出了采用处理系统的硬件实现方式回波信号处理装置示例图。回波信号处理装置可以包括执行上述流程图中各个或几个步骤的相应模块。因此,可以由相应模块执行上述流程图中的每个步骤或几个步骤,并且该装置可以包括这些模块中的一个或多个模块。模块可以是专门被配置为执行相应步骤的一个或多个硬件模块、或者由被配置为执行相应步骤的处理器来实现、或者存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现、或者通过某种组合来实现。
该硬件结构可以利用总线架构来实现。总线架构可以包括任何数量的互连总线和桥接器,这取决于硬件的特定应用和总体设计约束。总线1100将包括一个或多个处理器1200、存储器1300和/或硬件模块的各种电路连接到一起。总线1100还可以将诸如外围设备、电压调节器、功率管理电路、外部天线等的各种其他电路1400连接。
总线1100可以是工业标准体系结构(ISA,Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI,Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA,Extended Industry Standard Component)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,该图中仅用一条连接线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
上述处理器1200可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),可编程逻辑器件(programmablelogic device,PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammable logic device,CPLD),现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gatearray,FPGA),通用阵列逻辑(generic array logic,简称GAL)或其任意组合。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施方式所属技术领域的技术人员所理解。处理器执行上文所描述的各个方法和处理。例如,本申请中的方法实施方式可以被实现为软件程序,其被有形地包含于机器可读介质,例如存储器。在一些实施方式中,软件程序的部分或者全部可以经由存储器和/或通信接口而被载入和/或安装。当软件程序加载到存储器并由处理器执行时,可以执行上文描述的方法中的一个或多个步骤。备选地,在其他实施方式中,处理器可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行上述方法之一。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,可以具体实现在任何可读存储介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
就本说明书而言,“可读存储介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。可读存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式只读存储器(CDROM)。另外,可读存储介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序,然后将其存储在存储器中。
应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,的程序可以存储于一种可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施方式的步骤之一或其组合。
此外,在本申请各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个可读存储介质中。存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式/方式”、“一些实施方式/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式/方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须的是相同的实施方式/方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式/方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式/方式或示例以及不同实施方式/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解,上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本申请,而并非是对本申请的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言,在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型,并且这些变化或变型仍处于本申请的范围内。

Claims (10)

1.一种回波信号处理方法,其特征在于,所述回波信号为卫星发射的信号经地面场景目标反射后,被搭载雷达的飞行器接收的回波信号,所述方法包括:
对回波信号进行距离频率向的运动补偿,得到运动补偿后的回波信号;
对所述运动补偿后的回波信号进行至少包括调频变标的处理,得到调频变标后的回波信号;
对所述调频变标后的回波信号进行至少包括距离徙动校正和距离压缩的处理,得校正压缩后的回波信号;以及
对所述校正压缩后的回波信号进行残余相位补偿以及方位压缩,得到目标回波信号。
2.根据权利要求1所述的回波信号处理方法,其特征在于,对回波信号进行距离频率向的运动补偿,得到运动补偿后的回波信号,包括:
对所述回波信号进行距离向傅里叶变换,得到距离频域的回波信号;以及
对所述距离频域的回波信号进行距离向运动补偿处理,得到运动补偿后的回波信号。
3.根据权利要求1所述的回波信号处理方法,其特征在于,对所述运动补偿后的回波信号进行至少包括调频变标的处理,得到调频变标后的回波信号,包括:
对所述运动补偿后的回波信号进行距离向逆傅里叶变换频,得到距离时域和方位频域的回波信号;
对所述距离时域和方位时域的回波信号在方位向进行方位频域求解,得到距离多普勒域内的回波信号;以及
对所述距离多普勒域内的回波信号进行调频变标处理,得到调频变标后的回波信号。
4.根据权利要求3所述的回波信号处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
在距离多普勒域内构造调频变标函数,基于所述调频变标函数对所述距离多普勒域内的回波信号进行处理,得到所述调频变标后的回波信号。
5.根据权利要求3所述的回波信号处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
对所述调频变标后的回波信号进行距离向傅里叶变换,得到二维频谱下的调频变标后的回波信号。
6.根据权利要求1所述的回波信号处理方法,其特征在于,对所述调频变标后的回波信号进行至少包括距离徙动校正和距离压缩的处理,得到校正压缩后的回波信号,包括:
对所述调频变标后的回波信号进行距离徙动校正,得到距离徙动校正后的回波信号;以及
将所述距离徙动矫正后的回波信号进行距离压缩处理,得到距离压缩后的回波信号
7.根据权利要求1所述的回波信号处理方法,其特征在于,对所述校正压缩后的回波信号进行残余相位补偿以及方位压缩,得到目标回波信号,包括:
对所述校正压缩后的回波信号进行方位向残余相位补偿处理,得到方位向补偿后的回波信号;以及
对所述方位向补偿后的回波信号进行方位向压缩和方位向傅里叶逆变换,得到目标回波信号。
8.一种回波信号处理装置,其特征在于,所述回波信号为卫星发射的信号经地面场景目标反射后,被搭载雷达的飞行器接收的回波信号,包括:
运动补偿处理模块,对回波信号进行距离频率向的运动补偿,得到运动补偿后的回波信号;
调频变标处理模块,对所述运动补偿后的回波信号进行至少包括调频变标的处理,得到调频变标后的回波信号;
校正压缩处理模块,对所述调频变标后的回波信号进行至少包括距离徙动校正和距离压缩的处理,得到校正压缩后的回波信号;以及
方向位补偿处理模块,对所述校正压缩后的回波信号进行残余相位补偿以及方位压缩,得到目标回波信号。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器中存储有可执行程序,所述存储器执行所述可执行程序以进行如权利要求1至7任意一项所述的回波信号处理方法。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质承载有一个或者多个计算机程序,所述一个或者多个计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的回波信号处理方法。
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