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基于脉内波束指向的单相位中心多波束星载SAR系统接收端DBF处理

更新时间:2019-08-23 07:47:32 大小:496K 上传用户:江岚查看TA发布的资源 浏览次数:77 下载积分:2分 下载次数:0 次 标签:SAR系统 出售积分赚钱 评价赚积分 ( 如何评价?) 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

摘 要:该文将单相位中心多波束(SPCMB)星载SAR 系统与脉内波束指向相结合,有效地解决了传统SPCMBSAR

系统方位模糊较大的问题。该文推导了接收端方位向、距离向及2 维联合数字波束形成(DBF)的处理方法,

并归纳出先方位向DBF 后距离向DBF,先距离向DBF 后方位向DBF,以及2 维DBF 3 种处理流程。同时分析

了该系统的主要系统参数,对比了3 种处理流程的数据率和计算复杂度。仿真验证了3 种处理方法的有效性,并通

过模糊度分析证明采用该系统能降低方位模糊和距离模糊,有效实现高分辨率宽测绘带成像。


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基于脉内波束指向的单相位中心多波束星载SAR系统接收端DBF处理.pdf 496K

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5期  
李 杨等:基于脉内波束指向的单相位中心多波束星SAR系统接收DBF处理  
1123  
6 仿真及性能评估  
传统 SPCMB 模式的方位模糊,进而影响后续的频  
谱合成,恶化最终成像结果。仿真采用了脉内波束  
指向发射,使传统 SPCMB 模式方位向波束间互相  
影响造成的方位模糊转化成为距离模糊4 (a),  
方位模糊转化成为斜890Tpc C /2 = 884.25 km  
890 +Tpc C /2 = 895.25 km两处的距离模糊。距  
离向 DBF 后的结果如图 4(b)所示,距离模糊得到  
了抑制。变换加权系数,可分别得到两侧波束的回  
波,其后进行频谱合成并利用传统成像算法成像即  
可。  
6.1 参数设计  
3 波束为例,如2 所示,采X 波段,设  
计计算系统参数如表 2 所示,计算得等效后向散射  
系数(Noise Equivalent Sigma Zero, ZESZ)为-40.86  
dB,满足设计要求。  
2 系统参数  
测绘带距星下  
点距离  
(400 km,  
500 km)  
PRF  
1600 Hz  
(27.66 D ,  
32.98 D )  
0.031 m  
6.2.2 先距离向 DBF 后方位向 DBF 处理 在回波  
的每一采样时刻各个波束的回波距离向波达角不  
此进行距离DBF 初步将各个波束回  
波分开。以中间波束为例,如5 (a)所示,距离向  
DBF 抑制了距离模糊在方位向相当于窄波束发  
射,宽波束接收,因此方位向压缩后旁瓣较高,且  
子孔径接收增益低,这将影响后续成像结果。经过  
方位DBF 后结果如5(b)所示DBF 处  
理后得到窄发窄收的波束,降低了旁瓣,提高了增  
算方DBF 前后方位向成像结果的峰值旁瓣  
ISLR 和接收天线增Gant 可得DBF 前方  
ISLR = -9.2227, Gant=53.5 dB,方位DBF  
后方位ISLR = -9.8978, Gant=58.3 dB过方位  
DBF 后,成像指标有了进一步提高。  
750 km  
卫星高度  
视角  
890 km  
2 m  
波长  
测绘带中心斜距  
方位分辨率  
1.5 m  
100 MHz  
3
斜距分辨率  
发射信号带宽  
方位向孔径数目  
发射天线高度  
距离向孔径数  
35 μs  
3
子波束间隔时间  
方位向波束数目  
接收天线高度  
4.29 m  
12 m  
0.33 m  
13  
方位向天线长度  
6.2 接收端 DBF 处理仿真  
建立如1 所示坐标系P y 轴上,  
斜距890 km,后向散射系数1,以下按不同处  
理流程分别仿真点目标成像结果。  
6.2.1 先方位向 DBF 后距离向 DBF 处理 4(a)  
为方位向 DBF 处理后得到中间波束覆盖区域的回  
波,包括由中间波束发射并接收的部分和由其它波  
束发射中间波束接收的部分,其中第 2 部分造成了  
6.2.3 2 DBF 处理 将回波进行距离压缩,并变  
换到距离多普勒域,对各个孔径数据加权计算得中  
4 先方位DBF 后距离DBF  

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