一种基于回波数据的步进频率合成孔径雷达频差估计方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于回波数据的步进频率合成孔径雷达频差估计方法，涉及雷达信号处理领域，包括以下步骤：步骤1，雷达接收目标的原始回波信号，两个子带的初始载频差为fdiff；再对两个子带信号分别解调并采样；步骤2，对解调采样后的两个子带信号分别进行脉冲压缩处理；步骤3，得到频移操作后的子带信号S'r1(t)和S'r2(t)；步骤4，根据干涉信号Sint(t)的表达式获取相位信息；步骤5，根据干涉信号Sint(t)的相位信息构造该强目标的相位步骤6，用强目标的相位构造时间序列x(t)；步骤7，主能量频点的位置为载频差的误差估计值Δf；步骤8，利用载频差的误差估计值Δf对初始载频差值fdiff进行修正；本发明实现频率差的精确估计，用于合成孔径雷达系统和逆合成孔径雷达系统。
【专利说明】一种基于回波数据的步进频率合成孔径雷达频差估计方法
【技术领域】
[0001]本发明属于雷达信号处理领域，涉及调频步进合成孔径雷达系统中的频带合成技术，尤其涉及一种基于回波数据的步进频率合成孔径雷达频差估计方法，应用于合成孔径雷达系统和逆合成孔径雷达系统。
【背景技术】
[0002]SAR系统为了获得高分辨率的图像，在距离向通过发射大带宽的信号，并对回波进行匹配滤波而获得高分辨距离像。实现大带宽信号的一种比较经济的方式是通过发射调频步进信号，利用步进信号的频带合成技术，得到大带宽信号。这样可以降低对雷达接收机带宽的要求，同时降低AD采样频率，便于系统实现。步进信号的频带合成技术在SAR(Synthetic Aperture Radar, SAR)和 ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR)上面都得到了广泛应用。
[0003]在带宽合成技术中一个重要参数就是子带之间的步进频差(或者载频差)，其精度影响到各个子带信号在合成后的全频段信号中的位置。因此，必须要非常精确的确定各个子带的载频，即精确确定步进频率的大小。
[0004]在一般的机载或星载系统中，步进频差的值是在系统载荷工作前预先设定好的。但是，在实际中，系统所处环境中的温度、湿度等是不可控的，同时随着系统器件的老化，步进频差会出现变化，预设的值不再满足精度要求，因此需要从采集到的原始回波数据中估计出精确的步进频差，通过信号处理的方法，对预设值进行修正。这样才能对带宽进行有效相干合成，进而提高图像分辨率。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中通道间载频差易受环境、器件等影响而较难提前得知这一问题，本发明提出一种基于回波数据的步进频率合成孔径雷达频差估计方法，实现频率差的精确估计。
[0006]为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现:
[0007]—种基于回波数据的步进频率合成孔径雷达频差估计方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0008]步骤1，雷达接收目标的原始回波信号，原始回波信号中包括第一子带信号和第二子带信号两个子带信号，第一子带信号和第二子带信号的初始载频差为fdiff ;再对第一子带信号和第二子带信号分别解调并采样；
[0009]步骤2，对解调采样后的第一子带信号和第二子带信号分别进行脉冲压缩处理，经过脉冲压缩处理后的第一子带信号Srt (t)和第二子带信号Srf (t)的表达式如下:[0010]
【权利要求】
1.一种基于回波数据的步进频率合成孔径雷达频差估计方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1，雷达接收目标的原始回波信号，原始回波信号中包括第一子带信号和第二子带信号两个子带信号，第一子带信号和第二子带信号的初始载频差为fdiff ;再对第一子带信号和第二子带信号分别解调并采样； 步骤2，对解调采样后的第一子带信号和第二子带信号分别进行脉冲压缩处理，经过脉冲压缩处理后的第一子带信号Srt (t)和经过脉冲压缩处理后的第二子带信号Srf (t)的表达式如下:
2.根据权利要求1所述的一种基于回波数据的步进频率合成孔径雷达频差估计方法，其特征在于，步骤3包括以下子步骤: 3a)根据初始载频差fdiff构造相位函数,相位函数如下所示:
3.根据权利要求1所述的一种基于回波数据的步进频率合成孔径雷达频差估计方法，其特征在于，步骤4包括以下子步骤: 4a)对频移操作后的第一子带信号S’n(t)和第二子带信号S\2 (t)进行干涉处理，SP对频移操作后的第一子带信号S’n(t)和第二子带信号S\2(t)进行共轭相乘，得到干涉信号Sint⑴； 干涉信号Sint (t)表达式为下式:
【文档编号】G01S7/32GK104007438SQ201410234330
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】孙光才, 左绍山, 邢孟道, 保铮 申请人:西安电子科技大学