CN103777182B - 多通道多基合成孔径雷达的固定式接收机及其处理数据的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多通道多基合成孔径雷达的固定式接收机及其处理数据的方法,所述方法包括:天线单元接收一路射频信号以及N路回波信号;射频单元将一路射频信号分解为N+1路直通信号,将N+1路直通信号中的一路直通信号解调至中频信号,并将中频信号发送至检测单元;将N+1路直通信号中的其他N路直通信号以及N路回波信号发送至数据采集单元;检测单元在时域对中频信号进行检测,当在中频信号中检测到脉冲信号时,生成上升沿触发信号;对上升沿触发信号进行增益,并发送至数据采集单元;数据采集单元收到检测单元发送的上升沿触发信号时,采集N路直通信号以及N路回波信号。采用本发明的技术方案,能够实现高精度的数据同步,以及采集到可靠的数据。
Description
技术领域
本发明涉及多基合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)中的数据处理技术,尤其涉及一种多通道多基SAR的固定式接收机及其处理数据的方法。
背景技术
多基SAR与单基SAR相比具有很多的优点,多基SAR能够获得丰富的目标信息,并且,多通道多基SAR较易实现、实现成本低。在多基SAR中,固定式接收机的多基SAR将一个以上接收机固定在山上或者高处的建筑物上,这种多基SAR有多方面的优势,例如可以利用现有的SAR***来实现多基成像,接收机不需要回传数据并且回波信号的信噪比更大。
通过固定式接收机的多基SAR***可以设计丰富的实验、验证新型的配置、新型的算法、新型的理论的可行性等,以便为实现后续高精度图像的获取、高精度的高程重建从数学及物理配置的角度提供参考及验证。但是,多通道多基SAR***的固定式接收机存在着较多问题,例如数据同步、数据采集的可靠性等问题。目前还没有一种有效的固定式接收机能够实现高精度的数据同步以及采集到可靠的数据。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的主要目的在于提供一种多通道多基SAR的固定式接收机及其处理数据的方法,能够实现高精度的数据同步,以及采集到可靠的数据。
为达到上述目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:
一种多通道多基SAR的固定式接收机处理数据的方法,该方法应用于多通道多基SAR的固定式接收机中,所述多通道多基SAR的固定式接收机包括天线单元、射频单元、检测单元以及数据采集单元,所述方法包括:
所述天线单元接收发射机发送的一路射频信号,以及接收目标区域反馈的N路回波信号,N为大于1的整数;将所述一路射频信号,以及所述N路回波信号发送至所述射频单元;
所述射频单元将所述一路射频信号分解为N+1路直通信号,将所述N+1路直通信号中的一路直通信号解调至中频信号,并将所述中频信号发送至所述检测单元;将所述N+1路直通信号中的其余N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述数据采集单元;
所述检测单元在时域对所述中频信号进行检测,当在所述中频信号中检测到脉冲信号时,生成上升沿触发信号;对所述上升沿触发信号进行增益,并发送至所述数据采集单元;
所述数据采集单元收到所述检测单元发送的上升沿触发信号时,采集所述N路直通信号以及所述N路回波信号。
优选地,所述检测单元在时域对所述中频信号进行检测,当在所述中频信号中检测到脉冲信号时,生成上升沿触发信号,包括:
所述检测单元在时域对所述中频信号进行模拟/数字A/D采样,得到离散数字信号序列;
所述检测单元对所述离散数字信号序列分别进行数字信号混频、低通滤波、降采样、以及滑动包络检波,得到检波结果;
所述检测单元将所述检波结果与预设的门限值进行比较,当所述检波结果大于或等于预设的所述门限值时,生成所述上升沿触发信号。
优选地,所述多通道多基SAR的固定式接收机还包括存储单元;
相应地,所述方法还包括:
所述数据采集单元将采集到的所述N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述存储单元进行存储;
所述存储单元通过以太网将本地存储的所述N路直通信号以及所述N路回波信号转存至服务器,并通过所述服务器对所述N路直通信号以及所述N路回波信号进行处理。
优选地,所述方法还包括:
所述数据采集单元接收频率源发送的同步脉冲信号,将所述同步脉冲信号与所述N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述存储单元进行存储;
所述存储单元通过以太网将本地存储的所述N路直通信号、所述N路回波信号以及所述同步脉冲信号转存至服务器,并通过所述服务器对所述N路直通信号以及所述N路回波信号进行处理。
优选地,所述检测单元对所述离散数字信号进行滑动包络检波,包括:
所述检测单元对所述离散数字信号序列中的M个滑动包络进行周期性的检波,M为大于1的整数。
一种多通道多基SAR的固定式接收机,所述多通道多基SAR的固定式接收机包括:天线单元、射频单元、检测单元以及数据采集单元;其中,
所述天线单元,用于接收发射机发送的一路射频信号,以及接收目标区域反馈的N路回波信号,N为大于1的整数;将所述一路射频信号,以及所述N路回波信号发送至所述射频单元;
所述射频单元,用于将所述一路射频信号分解为N+1路直通信号,将所述N+1路直通信号中的一路直通信号解调至中频信号,并将所述中频信号发送至所述检测单元;将所述N+1路直通信号中的其他N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述数据采集单元;
所述检测单元,用于在时域对所述中频信号进行检测,当在所述中频信号中检测到脉冲信号时,生成上升沿触发信号;对所述上升沿触发信号进行增益,并发送至所述数据采集单元;
所述数据采集单元,用于收到所述检测单元发送的上升沿触发信号时,采集所述N路直通信号以及所述N路回波信号。
优选地,所述检测单元包括:A/D采样子单元、处理子单元、比较子单元、生成子单元;其中,
所述A/D采样子单元,用于在时域对所述中频信号进行模拟/数字A/D采样,得到离散数字信号序列;
所述处理子单元,用于对所述离散数字信号序列分别进行数字信号混频、低通滤波、降采样、以及滑动包络检波,得到检波结果;
所述比较子单元,用于将所述检波结果与预设的门限值进行比较;
所述生成子单元,用于当所述检波结果大于或等于预设的所述门限值时,生成所述上升沿触发信号。
优选地,所述多通道多基SAR的固定式接收机还包括:存储单元;
所述数据采集单元,还用于将采集到的所述N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述存储单元进行存储;
所述存储单元,还用于通过以太网将本地存储的所述N路直通信号以及所述N路回波信号转存至服务器,并通过所述服务器对所述N路直通信号以及所述N路回波信号进行处理。
优选地,所述数据采集单元,还用于接收频率源发送的同步脉冲信号,将所述同步脉冲信号与所述N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述存储单元进行存储;
所述存储单元,还用于通过以太网将本地存储的所述N路直通信号、所述N路回波信号以及所述同步脉冲信号转存至服务器,并通过所述服务器对所述N路直通信号以及所述N路回波信号进行处理。
优选地,所述处理子单元,还用于对所述离散数字信号序列中的M个滑动包络进行周期性的检波,M为大于1的整数。
本发明实施例中的多通道多基SAR的固定式接收机处理数据的方法,通过天线单元接收发射机发送的一路射频信号,以及接收目标区域反馈的N路回波信号,N为大于1的整数;将所述一路射频信号,以及所述N路回波信号发送至射频单元;通过射频单元将所述一路射频信号分解为N+1路直通信号,将所述N+1路直通信号中的一路直通信号解调至中频信号,并将所述中频信号发送至检测单元;将所述N+1路直通信号中的其他N路直通信号以及所述N路回波信号发送至数据采集单元;通过检测单元在时域对所述中频信号进行检测,当在所述中频信号中检测到脉冲信号时,生成上升沿触发信号;对所述上升沿触发信号进行增益,并发送至数据采集单元;数据采集单元收到所述检测单元发送的上升沿触发信号时,采集所述N路直通信号以及所述N路回波信号。如此,实现了高精度的数据同步,以及采集到了可靠的数据。并且,由于本发明实施例的技术方案复杂度较低,因此本发明实施例的技术方案设计成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例的多通道多基SAR的固定式接收机处理数据的方法的流程示意图;
图2为本发明实施例的多通道多基SAR的固定式接收机处理数据的方法的信号处理示意图;
图3为本发明实施例的多通道多基SAR的固定式接收机的结构组成示意图一;
图4为本发明实施例的多通道多基SAR的固定式接收机的结构组成示意图二。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本发明的特点与技术内容,下面结合附图对本发明的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本发明。
图1为本发明实施例的多通道多基SAR的固定式接收机处理数据的方法的流程示意图,本示例中的多通道多基SAR的固定式接收机处理数据的方法应用于多通道多基SAR的固定式接收机中,所述多通道多基SAR的固定式接收机包括天线单元、射频单元、检测单元以及数据采集单元;在本发明一个优选实施例中,所述多通道多基SAR的固定式接收机处理数据的方法包括以下步骤:
步骤101:所述天线单元接收发射机发送的一路射频信号,以及接收目标区域反馈的N路回波信号;将所述一路射频信号,以及所述N路回波信号发送至所述射频单元;
这里,N为大于1的整数。
本实施例中,多通道多基SAR包括一个以上接收机和一个发射机,其中,发射机位于星载SAR或机载SAR上;一个以上接收机固定于地面的高处上,例如高山上;多通道多基SAR扫描地面时,首先通过发射机向地面上的目标区域发射电磁波,然后位于地面上的接收机接收目标区域反馈的电磁回波,称为回波信号;由于回波信号的相位等信息是相对于发射机发射出的电磁波的,因此,本实施例中接收机需要接收发射机发送的一路射频信号,以作为回波信号的参考源,具体地,由接收机的天线单元接收发射机发送的一路射频信号。
本实施例中,不同通道的数据,也即信号的传输特性、目标后散特性不同,因此,多通道数据能够比单通道数据提供更丰富、更可靠、更有用的目标特征信息,因此,通过在接收机上设置多个接收子孔径,可以使接收机实现接收多路数据,也即多通道对应的数据。
这里,N路回波信号可以是6路回波信号,12路回波信号等,具体可以根据通道的数目来确定N值。
本实施例中,天线单元具有多种类型,多种用途,例如,可以使用增益较大、隔离度较低的喇叭形天线接受一路射频信号;可以使用其他天线设置成不同的几何关系,以接收N路回波信号,实现不同的配置。
步骤102:所述射频单元将所述一路射频信号分解为N+1路直通信号,将所述N+1路直通信号中的一路直通信号解调至中频信号,并将所述中频信号发送至所述检测单元;将所述N+1路直通信号中的其他N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述数据采集单元。
这里,射频单元将所述一路射频信号均分为N+1路直通信号,因此,一路射频信号与所有N+1路直通信号均一致。
对于N+1路直通信号中的其中一路直通信号,由于需要将该路直通信号作为触发数据采集单元进行采集的触发信号,因此,将该路直通信号解调至中频信号,并将所述中频信号发送至检测单元进行检测。而其余N路直通信号则分别作为N路回波信号的参考信号,因此将其余N路直通信号以及N路回波信号发送至数据采集单元进行采集。
本发明实施例中,射频单元为实现中距传输,使用相位延迟几近一致的通道分别传输N路直通信号以及N路回波信号,并且,提升适当的信噪比以保持采集信号整体的一致性。本示例中的射频单元具有最大十五米的良好延迟的2N路通道。
步骤102之前,所述方法还包括:
射频单元中的低噪声放大器(LNA,Low Noise Amplifier)利用适当的增益参数对所述一路射频信号的幅度进行调整,以使所述一路射频信号能够满足检测单元以及数据采集单元的模拟/数字(A/D,Analog/Digital)采样的动态范围。将从LNA出来的射频信号传输至射频单元中的带通滤波器,以滤除带外的干扰信号,然后经过下变频将所述射频信号变换到中频信号。
步骤103:所述检测单元在时域对所述中频信号进行检测,当在所述中频信号中检测到脉冲信号时,生成上升沿触发信号;对所述上升沿触发信号进行增益,并发送至所述数据采集单元。
优选地,所述检测单元在时域对所述中频信号进行检测,当在所述中频信号中检测到脉冲信号时,生成上升沿触发信号,包括:
所述检测单元在时域对所述中频信号进行A/D采样,得到离散数字信号序列;
所述检测单元对所述离散数字信号序列分别进行数字信号混频、低通滤波、降采样、以及滑动包络检波,得到检波结果;
所述检测单元将所述检波结果与预设的门限值进行比较,当所述检波结果大于或等于预设的所述门限值时,生成所述上升沿触发信号。
这里,用户可以通过用户界面(UI,User Interface)预先设置所述门限值,具体地,可以先对接收机的环境噪声进行测试,然后依据环境噪声设置适当的门限值,该门限值为检波结果对应的最小值,也即小于该最小值的检波结果忽略不计。
这里,用户可以通过UI预先设置上述处理过程对应的算法,例如,当需要强性能的检波时,或者波段载频受环境干扰较强时,可以设置相关检测算法;当需要若性能的检波时,或者波段载频受环境干扰较弱时,可以设置包络检波算法。
优选地,所述检测单元对所述离散数字信号进行滑动包络检波,包括:
所述检测单元对所述离散数字信号序列中的M个滑动包络进行周期性的检波,M为大于1的整数。
这里,M可以通过UI预先设置,一般,N为50、100等。
对M个滑动包络进行周期性的检波具体为:每隔M个滑动包络就进行一次性的检波,以检测该M个滑动包络中是否有信号。
上述方案中,数字信号混频、低通滤波、降采样、以及滑动包络检波等过程可以通过检测单元中的现场可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)进行实现。
上述方案中,所述当所述检波结果大于或等于预设的所述门限值时,生成所述上升沿触发信号,包括:
当所述检波结果大于或等于预设的所述门限值时,生成触发信号并发送至检测单元中的数字锁相环(DPLL,Digital Phase Locked Loop)子单元中;
DPLL子单元接收到触发信号后,生成上升沿触发信号。
步骤104:所述数据采集单元收到所述检测单元发送的上升沿触发信号时,采集所述N路直通信号以及所述N路回波信号。
优选地,所述多通道多基SAR的固定式接收机还包括存储单元,相应地,所述方法还包括:
所述数据采集单元将采集到的所述N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述存储单元进行存储;
所述存储单元通过以太网将本地存储的所述N路直通信号以及所述N路回波信号转存至服务器,并通过所述服务器对所述N路直通信号以及所述N路回波信号进行处理。
优选地,所述方法还包括:
所述数据采集单元接收频率源发送的同步脉冲信号,将所述同步脉冲信号与所述N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述存储单元进行存储;
所述存储单元通过以太网将本地存储的所述N路直通信号、所述N路回波信号以及所述同步脉冲信号转存至服务器,并通过所述服务器对所述N路直通信号以及所述N路回波信号进行处理。
上述方案中,数据采集单元可以由FPGA实现。
本实施例中,数据采集单元具有传输数据率高、采集时间长、采集容量大、存储容量大、同步精度高、触发方式多等优点;具体地,数据采集单元具备最高达2GSPS的采样速率以及最高可采集4T大小的数据量,可输入固定频率的信号源进行同步,数据采集单元内的N路直通信号与N路回波信号的相位同步性能优于30ps,并且,数据采集单元具备连续采集、波门电平采集及触发采集三种触发方式。
本实施例中,数据采集单元通过N条通道,将N路直通信号以及N路回波信号分别发送至服务器,其中,每条通道传输一路直通信号和一路回波信号,优选地,通过以太网以40MB/s的传输速率转存至服务器。
上述方案中,UI可以通过运行在存储介质中的软件来实现,用户可以通过该软件根据实际需求设置采集参数和工作状态控制,具体地,用户可设置采集、观测、转存、擦除、坏块更新、自检等状态等参数,用户还可以设置通道数、显示信号的数据长度、显示采集记录的条目。用户还可以对采集信号的同步性进行校正,实时高速读取采集到的数据并进行时域频域分析。
本实施例中的接收机还可以包括全球定位***(GPS,Global PositioningSystem)定点测量器,多个GPS定点测量器以及角反射器为回波信号的处理提供必要的信息,为多种实验设计提供验证的条件。
为了检测本发明实施例中的上述方法,可以通过雷达模拟器模拟出射频信号,天线单元接收该射频信号然后执行本发明实施例所提供的方法,以调试出本实施例的上述方案的各个参数。
结合上述实施例提供的多通道多基SAR的固定式接收机处理数据的方法,以及表1所示的参数,如图2所示,直通天线接收发射机发送的1路射频信号,回波天线组接收目标区域反馈的6路回波信号;回波天线组将6路回波信号发送至射频单元的6个LNA中分别进行增益;之后,LNA将N路回波信号传输至射频单元中的带通滤波器,以滤除带外的干扰信号,然后经过下变频将所述射频信号变换到中频信号;与此同时,直通天线将一路射频信号发送至射频单元,射频单元将一路变射频信号分解为7路直通信号,其中一路直通信号经LNA增益后传输至射频单元中的带通滤波器,以滤除带外的干扰信号,然后经过下变频将所述射频信号变换到中频信号;另外6路直通信号也同样经LNA增益后传输至射频单元中的带通滤波器,以滤除带外的干扰信号,然后经过下变频将所述射频信号变换到中频信号;然后,将上述一路直通信号发送至检测单元进行检测,将上述6路直通信号以及6路回波信号发送至数据采集单元;检测单元检测的门限设为-2dBm,检测的算法使用时域的滑动包络检波;检测单元检测到脉冲信号时产生一个上升沿触发信号,将上升沿触发信号的增益调至-6dBm并输出给数据采集单元,具体地,检测单元对一路直通信号进行A/D采样,得到离散数字信号序列,对离散数字信号序列进行数字混频、低通滤波和降采样处理,然后对此离散数字信号序列进行长度为M=255的滑动包络检波,将得到检波结果送入比较器进行比较,当检波结果大于或等于预设的门限值时,产生触发信号并传送到DPLL子单元中,DPLL子单元产生上升沿触发信号并发送至数据采集单元。数据采集单元接收到检测单元的上升沿触发信号后,对所述6路直通信号以及6路回波信号进行数据采集,采集的时长为120μs,并存储到大容量的存储存储器上,采集结束后启动转存将全部数据用40MB/s的以太网的传输至服务器。如此,采样速率高达2GSPS,采样频率采用725MHz,采集数据量为7.9GB,输入的同步信号源频率为100MHz,数据采集***的相位同步性能优于30ps,采用触发采集的方式。
参数 | 值 |
直通通道信号时长 | 120μs |
信号带宽 | 300MHz |
A/D采样速率 | 725MHz |
信号信噪比 | 0dB |
时域矩形窗长度M | 255 |
表1
图3为本发明实施例的多通道多基SAR的固定式接收机的结构组成示意图,如图3所示,本示例中的多通道多基SAR的固定式接收机包括:天线单元31、射频单元32、检测单元33以及数据采集单元34;其中,
所述天线单元31,用于接收发射机发送的一路射频信号,以及接收目标区域反馈的N路回波信号,N为大于1的整数;将所述一路射频信号,以及所述N路回波信号发送至所述射频单元32;
所述射频单元32,用于将所述一路射频信号分解为N+1路直通信号,将所述N+1路直通信号中的一路直通信号解调至中频信号,并将所述中频信号发送至所述检测单元33;将所述N+1路直通信号中的其他N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述数据采集单元34;
所述检测单元33,用于在时域对所述中频信号进行检测,当在所述中频信号中检测到脉冲信号时,生成上升沿触发信号;对所述上升沿触发信号进行增益,并发送至所述数据采集单元34;
所述数据采集单元34,用于收到所述检测单元33发送的上升沿触发信号时,采集所述N路直通信号以及所述N路回波信号。
优选地,所述检测单元33包括:A/D采样子单元331、处理子单元332、比较子单元333、生成子单元334;其中,
所述A/D采样子单元331,用于在时域对所述中频信号进行模拟/数字A/D采样,得到离散数字信号序列;
所述处理子单元332,用于对所述离散数字信号序列分别进行数字信号混频、低通滤波、降采样、以及滑动包络检波,得到检波结果;
所述比较子单元333,用于将所述检波结果与预设的门限值进行比较;
所述生成子单元334,用于当所述检波结果大于或等于预设的所述门限值时,生成所述上升沿触发信号。
优选地,所述多通道多基SAR的固定式接收机还包括:存储单元35;
所述数据采集单元34,还用于将采集到的所述N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述存储单元35进行存储;
所述存储单元35,还用于通过以太网将本地存储的所述N路直通信号以及所述N路回波信号转存至服务器,并通过所述服务器对所述N路直通信号以及所述N路回波信号进行处理。
优选地,所述数据采集单元34,还用于接收频率源发送的同步脉冲信号,将所述同步脉冲信号与所述N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述存储单元35进行存储;
所述存储单元35,还用于通过以太网将本地存储的所述N路直通信号、所述N路回波信号以及所述同步脉冲信号转存至服务器,并通过所述服务器对所述N路直通信号以及所述N路回波信号进行处理。
优选地,所述处理子单元332,还用于对所述离散数字信号序列中的M个滑动包络进行周期性的检波,M为大于1的整数。
具体实现时,本实施例中的上述多通道多基SAR的固定式接收机可以通过图4所示的结构进行实现,如图4所示,显示主机为上述UI,用户可以通过显示主机设置参数。时钟时序板可以为接收机提供参考时钟以及采样时钟。多个高速ADC处理板可以实现A/D采样。光纤数传板可以实现数据的传输。紧凑型***组件互联(CPCI,Compact PeripheralComponent Interconnect)底板和高速数据传输及定时信号底板对应于多通道多基SAR的固定式接收机中的射频单元、检测单元以及数据采集单元。多个存储板对应于存储存储器。CPCI机箱和电源模块为接收机提供能源。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RGM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本发明上述集成的单元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,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RGM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种多通道多基合成孔径雷达SAR的固定式接收机处理数据的方法,该方法应用于多通道多基SAR的固定式接收机中,所述多通道多基SAR的固定式接收机包括天线单元、射频单元、检测单元以及数据采集单元,其特征在于,所述方法包括:
所述天线单元接收发射机发送的一路射频信号,以及接收目标区域反馈的N路回波信号,N为大于1的整数;将所述一路射频信号,以及所述N路回波信号发送至所述射频单元;
所述射频单元将所述一路射频信号分解为N+1路直通信号,将所述N+1路直通信号中的一路直通信号解调至中频信号,并将所述中频信号发送至所述检测单元;将所述N+1路直通信号中的其余N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述数据采集单元;
所述检测单元在时域对所述中频信号进行模拟/数字A/D采样,得到离散数字信号序列;所述检测单元对所述离散数字信号序列分别进行数字信号混频、低通滤波、降采样、以及滑动包络检波,得到检波结果;所述检测单元将所述检波结果与预设的门限值进行比较,当所述检波结果大于或等于预设的所述门限值时,生成上升沿触发信号;对所述门限值的选定采用相关检测算法或包络检波算法;对所述上升沿触发信号进行增益,并发送至所述数据采集单元;
所述数据采集单元收到所述检测单元发送的所述上升沿触发信号时,采集所述N路直通信号以及所述N路回波信号。
2.根据权利要求1所述的多通道多基合成孔径雷达SAR的固定式接收机处理数据的方法,其特征在于,所述多通道多基SAR的固定式接收机还包括存储单元;相应地,所述方法还包括:
所述数据采集单元将采集到的所述N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述存储单元进行存储;
所述存储单元通过以太网将本地存储的所述N路直通信号以及所述N路回波信号转存至服务器,并通过所述服务器对所述N路直通信号以及所述N路回波信号进行处理。
3.根据权利要求2所述的多通道多基合成孔径雷达SAR的固定式接收机处理数据的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述数据采集单元接收频率源发送的同步脉冲信号,将所述同步脉冲信号与所述N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述存储单元进行存储;
所述存储单元通过以太网将本地存储的所述N路直通信号、所述N路回波信号以及所述同步脉冲信号转存至服务器,并通过所述服务器对所述N路直通信号以及所述N路回波信号进行处理。
4.根据权利要求1所述的多通道多基合成孔径雷达SAR的固定式接收机处理数据的方法,其特征在于,所述检测单元对所述离散数字信号序列进行滑动包络检波,包括:
所述检测单元对所述离散数字信号序列中的M个滑动包络进行周期性的检波,M为大于1的整数。
5.一种多通道多基合成孔径雷达SAR的固定式接收机,其特征在于,所述多通道多基SAR的固定式接收机包括:天线单元、射频单元、检测单元以及数据采集单元;其中,
所述天线单元,用于接收发射机发送的一路射频信号,以及接收目标区域反馈的N路回波信号,N为大于1的整数;将所述一路射频信号,以及所述N路回波信号发送至所述射频单元;
所述射频单元,用于将所述一路射频信号分解为N+1路直通信号,将所述N+1路直通信号中的一路直通信号解调至中频信号,并将所述中频信号发送至所述检测单元;将所述N+1路直通信号中的其他N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述数据采集单元;
所述检测单元,用于在时域对所述中频信号进行检测,当在所述中频信号中检测到脉冲信号时,生成上升沿触发信号;对所述上升沿触发信号进行增益,并发送至所述数据采集单元;
所述数据采集单元,用于收到所述检测单元发送的所述上升沿触发信号时,采集所述N路直通信号以及所述N路回波信号;
所述检测单元包括:A/D采样子单元、处理子单元、比较子单元、生成子单元;其中,
所述A/D采样子单元,用于在时域对所述中频信号进行模拟/数字A/D采样,得到离散数字信号序列;所述处理子单元,用于对所述离散数字信号序列分别进行数字信号混频、低通滤波、降采样、以及滑动包络检波,得到检波结果;所述比较子单元,用于将所述检波结果与预设的门限值进行比较;对所述门限值的选定采用相关检测算法或包络检波算法;所述生成子单元,用于当所述检波结果大于或等于预设的所述门限值时,生成所述上升沿触发信号。
6.根据权利要求5所述的多通道多基合成孔径雷达SAR的固定式接收机,其特征在于,所述多通道多基SAR的固定式接收机还包括:存储单元;所述数据采集单元,还用于将采集到的所述N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述存储单元进行存储;
所述存储单元,还用于通过以太网将本地存储的所述N路直通信号以及所述N路回波信号转存至服务器,并通过所述服务器对所述N路直通信号以及所述N路回波信号进行处理。
7.根据权利要求6所述的多通道多基合成孔径雷达SAR的固定式接收机,其特征在于,所述数据采集单元,还用于接收频率源发送的同步脉冲信号,将所述同步脉冲信号与所述N路直通信号以及所述N路回波信号发送至所述存储单元进行存储;
所述存储单元,还用于通过以太网将本地存储的所述N路直通信号、所述N路回波信号以及所述同步脉冲信号转存至服务器,并通过所述服务器对所述N路直通信号以及所述N路回波信号进行处理。
8.根据权利要求5所述的多通道多基合成孔径雷达SAR的固定式接收机,其特征在于,所述处理子单元,还用于对所述离散数字信号序列中的M个滑动包络进行周期性的检波,M为大于1的整数。
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