基于空時編碼的mimo-sar信號發(fā)射及接收方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種基于空時編碼的MIMO-SAR信號發(fā)射及接收方法，適用于雙發(fā)多收SAR系統(tǒng)信號的發(fā)射及接收。技術方案包括下面兩個過程：信號發(fā)射過程，在發(fā)射端將兩個發(fā)射周期和集成至一個PRI內；信號接收過程：將接收形成的時域N維矢量信號，通過空域濾波得到時頻域AIT二維矢量信號；利用發(fā)射波形構造頻域Alamouti解碼二維矩陣；將頻域AIT二維矢量信號與所述頻域Alamouti解碼二維矩陣相乘，得到頻域解碼二維矢量信號，再通過逆傅里葉變換，得到兩個發(fā)射通道分離的二維矢量信號。本方法能夠實現(xiàn)虛像抑制，消除通道間串擾，同時適用于均勻寬幅場景分布式目標觀測及弱散射背景下的稀疏強散射目標觀測。
【專利說明】基于空時編碼的MIMO-SAR信號發(fā)射及接收方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于雷達系統(tǒng)設計【技術領域】，更具體地說，涉及一種應用于MIMO-SAR (Multiple-1nput Multiple-Output Synthetic Aperture Radar,多發(fā)多收合成孔徑雷達)的信號發(fā)射及接收方法。
【背景技術】
[0002]MMO-SAR是一種綜合應用發(fā)射端多通道技術和接收端DBF (Digital BeamForming,數(shù)字波束形成)技術的新概念SAR系統(tǒng)，是未來新體制星載SAR系統(tǒng)的一個重要發(fā)展方向。通過對多通道發(fā)射的多波形進行合理設計，可更有效發(fā)揮MIMO-SAR系統(tǒng)自由度優(yōu)勢，在顯著提升未來SAR系統(tǒng)性能、靈活性及自適應能力等方面具有很大的潛在優(yōu)勢。多發(fā)射波形回波的有效性分離是MI MO - S A R系統(tǒng)得以實現(xiàn)的前提，而這一問題的解決有賴于多發(fā)射波形的正交性設計。對典型MMO-SAR應用而言，通常要求多個發(fā)射波形具有相同的頻域支撐區(qū)，以便通過多波形回波間的全相干處理提升系統(tǒng)性能。具有兩個發(fā)射通道的MIMO-SAR (又稱雙發(fā)多收SAR)僅增加一個發(fā)射通道，便可將系統(tǒng)自由度和等效孔徑擴展一倍，是MIMO-SAR極具性價比的一種形式。目前雙發(fā)多收SAR發(fā)射信號波形設計主要有以下兩種方式:
[0003]第一種是采用正負調頻編碼方式，設計具有相反調頻斜率的全帶寬線性調頻信號作為兩個發(fā)射通道的發(fā)射波形。本方式的優(yōu)點是正交干擾不會聚焦形成虛像而導致虛假目標誤判。但本方式僅適用于對弱背景下的稀疏分布強散射目標的觀測應用(如觀測大范圍海域內的艦船目標等)。
[0004] 第二種是引入通信領域的Alamouti空時編碼方式，仍然利用全帶寬線性調頻信號作為兩個發(fā)射通道的發(fā)射波形，但是發(fā)射需要兩個ATI (Alamouti transmit interval,Alamouti發(fā)射周期)。這種方式在保留第一種方式的優(yōu)點的基礎上，增加了觀測應用范圍。但代價是在慢時間上利用兩個PRI (pulse repetition interval,脈沖重復周期)實現(xiàn)一次發(fā)射端Alamouti空時編碼的兩個ATI,導致PRF(pulse repetition frequency,脈沖重復頻率)提高一倍，這通常違背了利用MMO技術降低PRF的初衷。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明提出一種適用于雙發(fā)多收SAR系統(tǒng)信號發(fā)射及接收的方法，本方法能夠實現(xiàn)虛像抑制，消除通道間串擾，對PRF選取無附加條件，同時適用于均勻寬幅場景分布式目標觀測及弱散射背景下的稀疏強散射目標觀測。
[0006]本發(fā)明技術方案包括下面兩個過程:
[0007]第一個過程，信號發(fā)射過程:
[0008]在每一個信號的Alamouti發(fā)射周期內，第一發(fā)射通道發(fā)射信號\ e ( τ J +Sl，。( τ 2)，第二發(fā)射通道發(fā)射信號S2Jt ^ +s2,。( τ 2)，其中
【權利要求】
1.一種基于空時編碼的多發(fā)多收合成孔徑雷達信號發(fā)射及接收方法，適用于雙發(fā)多收合成孔徑雷達系統(tǒng)，其特征在于，包括下面兩個過程: 第一個過程，信號發(fā)射過程: 在每一個信號的Alamouti發(fā)射周期內，第一發(fā)射通道發(fā)射信號S1-( τ ,)+8^( τ 2)，第二發(fā)射通道發(fā)射信號s2，e ( τ J +s2,。( τ 2)，其中:
2.根據(jù)權利要求1所述的基于空時編碼的多發(fā)多收合成孔徑雷達信號發(fā)射及接收方法，其特征在于，按照下式構造頻域Alamouti解碼二維矩陣:
【文檔編號】G01S7/28GK103885037SQ201410143735
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權日:2014年4月11日
【發(fā)明者】何峰, 董臻, 孫造宇, 馬喜樂, 金光虎, 何志華, 余安喜, 黃海風, 張永勝 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學