專利名稱：一種寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器及其定標方法
技術領域：
本發(fā)明屬于雷達探測技術領域，具體地涉及一種新的寬帶合成孔徑雷達外定標器。
背景技術：
合成孔徑雷達(SAR)采用綜合孔徑原理提高方位向分辨率，而距離向分辨率的提高則求助于脈沖壓縮技術，由于合成孔徑雷達可全天時、全天候對地成像、并具有一定穿透植被和偽裝的能力，因此，被廣泛的應用于軍事、海洋、農林、資源、災害監(jiān)控、地形測繪等領域，并特別受到世界各國的重視。目前，分辨率作為合成孔徑雷達的核心技術指標之一，已從初期的百米量級，提高到亞米級，例如德國的PAMIR已經達到0.1米。外定標技術作為檢驗合成孔徑雷達成像分辨率、校準合成孔徑雷達系統誤差的主要手段也亟待發(fā)展，適應高分辨率、現代模式成像雷達外定標的需求。一般而言，要求外定標器的物理尺寸必須小于一個分辨率單元。在這樣的限制條件下，隨著分辨率的提高，傳統無源角反射器的雷達截面積(RCS)很低，極易被場景雜波所掩蓋，很難適用于高分辨率合成孔徑雷達的外定標測試。相比之下有源定標技術依靠接收并轉發(fā)合成孔徑雷達信號來模擬地面目標，因此，只要提高收發(fā)系統的增益就可以獲得較大的RCS，與物理尺寸無關。同時，在轉發(fā)之前可對合成孔徑雷達信號附加調制或編碼，增加冗余信息，進一步提高外定標信號的信噪比，降低對外定標場的要求，滿足現代高分辨率合成孔徑雷達的外定標需求。

發(fā)明內容
為了滿足合成孔徑雷達高分辨率成像以及諸如對城區(qū)等強地雜波背景成像的外定標技術要求，本發(fā)明的目的是提高有源定標收發(fā)系統的增益，獲得較大的雷達截面積(RCS)，同時，在轉發(fā)之前可對合成孔徑雷達信號附加調制或編碼，增加冗余信息，進一步提高外定標信號的信噪比，降低對外定標場的要求，滿足現代高分辨率合成孔徑雷達的外定標需求，為此，本發(fā)明將要提供一種寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器及其定標方法。
本發(fā)明的第一個方面，一種寬帶合成孔徑雷達的有源外定標方法，如下步驟接收合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號，然后進行放大、濾波；對該合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號進行正弦幅度調制，使得該定標器回波信號的方位多普勒頻譜兩側產生對稱的鏡像頻譜；對該調制信號進行定量衰減來設置等效雷達橫截面積RCS，然后功率放大并轉發(fā)回給合成孔徑雷達；對包含該定標器調制信號的合成孔徑雷達回波數據進行距離向壓縮后，方位濾波提取該鏡像多普勒頻率。
所述正弦幅度調制可用壓控衰減器或其它功率衰減可連續(xù)控制的器件實現，應滿足如下關系式Sr(t)＝(1+Acos(ωt))St(t)其中St(t)為接收的合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號，Sr(t)為定標器調制后轉發(fā)回合成孔徑雷達的信號，A為調幅指數，ω為調制角頻率；調幅指數A由壓控衰減器或其他功率可連續(xù)控制器件的最大衰減深度決定，滿足2log((1+A)/(1-A))≤最大衰減深度調制角頻率ω由合成孔徑雷達脈沖重復頻率PRF及方位多普勒帶寬Δfdoppler決定，應滿足2πΔfdoppler≤ω≤PRF/2。
本發(fā)明的第二個方面，一種寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器包括接收及發(fā)射天線裝置、射頻模塊、調制模塊；接收天線，發(fā)射天線接收合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號并發(fā)射輸出外標定信號，射頻模塊放大、調制并轉發(fā)合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號，并生成幅度調制的外標定信號；調制模塊產生壓控信號和數控信號分別控制射頻模塊的壓控衰減器和數控衰減器。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明描述了一種基于幅度調制的有源定標器(有源定標器Amplitude Modulation Transponder)，該定標器簡單易實現，它對接收的合成孔徑雷達信號進行幅度調制，然后轉發(fā)給合成孔徑雷達，經方位向處理之后，由于調幅，在原有多普勒頻譜的上下邊帶分別產生鏡像，可提供與地雜波完全分離開來的外定標信號，精確地實現一個不受地雜波影響的雷達收發(fā)系統、天線、傳輸路徑和外定標器閉環(huán)測試回路，即使在復雜、高地物雜波的情況下，也能大大提高外定標的精度。利用該鏡像多普勒頻譜，還可以估計出有源定標器未調制回波信號，該信號的相位包含了有源定標器到載機平臺的距離信息。因此，結合差分全球定位系統/捷聯慣導系統DGPS/SINS用卡爾曼濾波的方法還可以高精度的估計出載機平臺的運動軌跡，提高運動補償的精度，這對于高分辨率合成孔徑雷達十分重要。


通過以下結合附圖的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它方面、特征和優(yōu)點將變得更加顯而易見。附圖中圖1是本發(fā)明寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器系統結構方框2是本發(fā)明寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器系統結構3是本發(fā)明發(fā)射模塊結構4是本發(fā)明調制模塊結構5是經本發(fā)明有源定標器接受、轉發(fā)的未調制信號頻譜圖6是經本發(fā)明有源定標器接受、轉發(fā)的調制信號頻譜圖7和圖8是本發(fā)明實施例的有源定標器外觀照片
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作具體說明。應該指出，所描述的實施例僅僅視為說明的目的，而不是對本發(fā)明的限制。
根據本發(fā)明，圖1所示寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器系統結構方框圖，圖2是本發(fā)明寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器系統結構圖，圖中包括接收天線1、調制模塊2、射頻模塊3和發(fā)射天線4；射頻模塊分別與接收天線的輸出和發(fā)射天線輸入連接，射頻模塊的另一輸入與調制模塊輸出連接；接收天線1接收合成孔徑雷達信號，并由發(fā)射天線2發(fā)射輸出外標定信號，調制模塊2用于產生壓控信號和數控信號控制射頻模塊3；射頻模塊3用于放大、調制并轉發(fā)合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號，生成調幅調制的外標定信號，并將該信號放大，放大的增益由數控信號來控制。調制模塊產生壓控信號端和數控信號端分別與射頻模塊的壓控衰減器和數控衰減器連接，控制射頻模塊的壓控衰減器和數控衰減器。
根據本發(fā)明圖3，是發(fā)射模塊結構圖，圖中包括所述射頻模塊3主要構成依次互連為低噪聲放大器21、帶通濾波器22、壓控衰減器23、數控衰減器24、功率放大器25、隔離器26，其中壓控衰減器23的控制端與調制模塊2的壓控信號端相連，數控衰減器24的控制端與調制模塊2的數控信號端相連；低噪聲放大器21對來自接收天線1的合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號進行第一級低噪聲放大并輸出至帶通濾波器22；帶通濾波器22抑制輸入信號的帶外雜波，輸出至壓控衰減器23射頻輸入端；壓控衰減器23根據來自調制模塊2的壓控信號對射頻輸入端的信號進行相應的幅度調制，并輸出至數控衰減器24射頻輸入端；數控衰減器24根據來自調制模塊2的數控信號對射頻輸入端的信號進行相應的定量衰減，并輸出至功率放大器25；功率放大器25將輸入的信號進行末級功率放大，輸出至隔離器26；
隔離器26將輸入的信號輸出至發(fā)射天線4，并隔離來自發(fā)射天線4的反射信號及雜波信號。
根據本發(fā)明圖4，是調制模塊結構圖，圖中所述調制模塊2主要構成包括計算機31、串口接口單元32、FPGA波形存儲單元33、時鐘單元34、D/A數模轉換電路35、濾波單元36、電平轉換單元37；計算機31輸入4bit數控碼和調制波形碼給串口接口單元32，串口接口單元32的一個輸出端將4bit數控碼輸出到電平轉換單元37的一個輸入端(生成數控信號)；串口接口單元32的另一個輸出端將調制波形碼輸出到FPGA存儲單元33的輸入端；FPGA存儲單元33的另一輸入端與時鐘單元34的輸出端相連，控制FPGA存儲單元33的讀取速度輸出；FPGA存儲單元33的輸出端與D/A數模轉換電路35輸入端連接，完成調制波形碼數字向模擬的轉換；D/A數模轉換電路35的輸出端與濾波單元36的輸入端連接，由濾波單元36濾除高頻噪聲，然后輸入到電平轉換單元37，產生壓控信號。
根據本發(fā)明，一種寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器實施例的具體設計如下I.有源定標器系統結構有源定標器工作頻段設計在X波段，中心頻率為9.8GHz，帶寬為1.6GHz，其結構框圖如圖1所示。
圖1中接收天線1和發(fā)射天線4選擇3dB波束寬度為E面24度H面30度的X波段標準喇叭天線；圖2的低噪聲放大器21選擇增益大于45dB、噪聲系數小于2.5dB的寬帶X波段低噪放；帶通濾波器22選擇9.8GHz，帶寬為1.6GHz的腔體帶通濾波器；壓控衰減器23選擇最大衰減深度大于40dB，壓控信號范圍為0-5V的X波段寬帶亞控衰減器；數控衰減器24選擇4位數控信號、衰減步進為2dB的X波段寬待數控衰減器；功率放大器25選擇P1dB大于10dBm的X波段寬待功率放大器；隔離器26選擇工作頻率在X波段。
本發(fā)明一種寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器的工作前，先由計算機31輸入4bit數控碼和調制波形碼給串口接口單元32，串口接口單元32的將4bit數控碼輸出到電平轉換單元37生成數控信號，設置射頻模塊3的增益；串口接口單元32的同時將調制波形碼裝載到FPGA存儲單元33；有源定標器工作時，FPGA存儲單元33以時鐘單元34的時鐘頻率，輸出調制波形碼到D/A數模轉換電路35，完成調制波形碼數字向模擬的轉換，然后輸出到濾波單元36濾除高頻噪聲，然后輸入到電平轉換單元37，產生壓控信號。
合成孔徑雷達信號經接收喇叭天線1通過低噪聲帶通濾波器22后，由壓控衰減器23根據調制模塊2產生的壓控信號對合成孔徑雷達脈沖信號進行幅度調制，再經放大后由發(fā)射喇叭天線4發(fā)送至合成孔徑雷達的載機平臺。
II.有源定標器等效雷達截面積RCS的設計根據所述寬帶合成孔徑雷達的有源外定標方法和所述有源外定標器，所述用定量衰減來設置等效雷達截面積RCS的步驟包括首先確定有源定標器的等效雷達截面積RCS由下式確定σ=λ24πGGtrGtr]]>其中σ表示等效雷達截面積RCS，λ表示合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號的載波波長，G表示有源定標器射頻模塊的增益，Gtr表示有源定標器收發(fā)天線的增益；用N位數控衰減器實現定量衰減，數控衰減信號其N位控制端的高低電平可確定2N個衰減狀態(tài)，可用Nbit數控碼表示，在本發(fā)明實施例中采用了4位數控衰減器，故使用4bit數控碼；由計算機將需要的Nbit數控碼發(fā)送給調制模塊，產生并輸出相應的數控衰減信號并輸出到數控衰減器的控制端，改變有源定標器射頻模塊的增益G，從而改變有源定標器的等效雷達截面積RCS；Nbit數控碼對應2N個不同的等效雷達橫截面積RCS。
等效雷達截面積具體的實現是依據合成孔徑雷達系統的工作參數，運用雷達方程，導出有源定標器所模擬的目標雷達橫截面積RCS與有源定標器系統增益的關系。
假設有源定標器的等效雷達截面積為σ，射頻模塊2的增益為G，根據有源定標器的接收天線1和發(fā)射天線4的E面H面3dB波束寬度可確定其增益為Gtr＝15dB。已經知道，有源定標器的接收天線1末端接收功率為Prf_in=PtGtGtr(4πR2)λ2]]>其中，Pt為合成孔徑雷達發(fā)射機輸出功率，Gt為合成孔徑雷達發(fā)射天線4增益，λ為合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號的載波波長，R為合成孔徑雷達距測繪帶中心點的斜距，則有源定標器轉發(fā)的發(fā)射功率為Prf_out＝GPrf_in合成孔徑雷達接收天線末端的接收回波功率為Pr=Prf_outGtrGr(4πR2)λ2=Prf_inGGtrGr(4πR2)λ2=PtGtGr(4π)3R4λ2(λ24πGGtrGtr)]]>其中Gr為合成孔徑雷達接收天線增益，單基站情況下Gr與Gt相等。對于雷達截面積RCS為σc的點目標，合成孔徑雷達接收天線末端的接收回波功率為Pr=PtGtGr(4π)3R4λ2σc]]>因此，所述有源定標器的等效雷達截面積RCS與有源定標器增益的關系如下σ=σc=λ24πGGtrGtr=G-11.5dB]]>所述有源定標器采用4bit數據通過串口接口單元2由控制計算機31發(fā)送至調制模塊2中，經電平轉邏輯單元35換后形成數控衰減器控制信號，達到控制系統增益，實現模擬16個不同RCS點目標的功能。
III.有源定標器調幅速率的設計所述有源定標器調制模塊2采用固定時鐘單元34的時鐘頻率，通過FPGA存儲單元33調整不同的調制波形存儲長度來改變調幅速率，該調幅速率的選擇取決于多普勒歷史的帶寬以及合成孔徑雷達脈沖重復頻率。
為了保證有源定標器對合成孔徑雷達信號幅度調制后產生的鏡像多普勒頻譜能夠被無失真的采樣記錄，不產生混疊現象，，必須滿足合成孔徑雷達的脈沖重復頻率PRF值至少是調制角頻率ω的兩倍，同時ω/2π至少大于合成孔徑雷達方位多普勒帶寬Δfdoppler，即滿足下式2πΔfdoppler≤ω≤PRF/2在工程上PRF值還應該乘以過采樣系數Ga＝1.2。以0.5米方位向分辨率為例，其多普勒帶寬大約為500Hz，假定調制速率設置為625Hz，調制后帶寬為875Hz，則PRF值理論上最低取1750Hz，工程上應至少取2100Hz。
IV.有源定標器天線、結構及電源設計所述有源定標器接收天線1、發(fā)射天線4均采用標準角錐喇叭天線，H面、E面3dB波束寬度應保證充分的指向寬度，一般取對應合成孔徑雷達天線H面、E面3dB波束寬度的5倍，在本實施例中E面和H面3dB波束寬度分別設計為30°、24°。接收天線1、發(fā)射天線4固定在八角轉動平臺上，保持H面平行，E面耦合，轉動八角轉動平臺可改變接收天線1、發(fā)射天線2的極化方式；接收天線1、發(fā)射天線4的隔離度至少應比射頻模塊3、接收天線1、發(fā)射天線4增益之和大10dB，(該描述限定了接收天線1、發(fā)射天線4的空間位置關系)在本設計中接收天線1、發(fā)射天線4的間距取30cm，以保證隔離度大于60dB；同時支架結構具有調節(jié)水平和角度指向的功能，用膠木制成，天線托盤采用鋁合金材質，表面加貼薄型x波段吸波材料，可大大減小支架結構對雷達波的反射。圖7和圖8是本發(fā)明設計實例的有源定標器外觀照片。
有源定標器工作電壓為19V-28V，系統總功耗≤500mA，電源模塊采用兩塊12V、40Ah的松下鉛酸蓄電池、并聯后可提供26伏左右的直流電壓，使用時間最長為80小時，充電時間8小時，可充分保證外場供電需求。
本發(fā)明一種寬帶合成孔徑雷達的有源外定標方法，原理設計如下有源定標器的原理是通過幅度調制實現多普勒頻譜的搬移，假設接收合成孔徑雷達的發(fā)射信號為St(t)=u(t)ejωct]]>其中u(t)表示合成孔徑雷達的寬帶脈沖線性調頻信號，ωc代表發(fā)射信號載波頻率。經過一段時間延遲α′后，有源定標器接收信號為Str(t)=u(t-α′)ejωc(t-α′)]]>對接收合成孔徑雷達信號的正弦幅度進行調制，調制后轉發(fā)給合成孔徑雷達載機平臺，接收信號可由下式表示Sr={1+Acos(ω(t-α′′))}u(t-α′-α′′)ejωc(t-α′-α′′)]]>=u(t-α)ejωc(t-α)+A2u(t-α)ejωc(t-α)jω(t-α′′)+A2u(t-α)ejωc(t-α)+jω(t-α′′)]]>=u(t-α)ejωe(t-α)+A2u(t-α)ej(ωc-ω)t-j(ωcα-ωα′′)+A2u(t-α)ej(ωc+ω)t-j(ωcα+ωα′′)]]>其中α是脈沖線性調頻信號從發(fā)射到接收的總時延，ω是幅度調制的調制速率，ω由合成孔徑雷達脈沖重復頻率PRF及方位多普勒帶寬Δfdoppler決定，應滿足2πΔfdoppler≤ω≤PRF/2調幅指數A由壓控衰減器或其他功率可連續(xù)控制器件的最大衰減深度決定，應滿足2log((1+A)/(1-A))≤最大衰減深度α″是調制轉發(fā)到合成孔徑雷達接收的時延，由上式可知，e-j(ωcα±ωα″)是固定的相位差，它在我們的分析中不起重要作用，ej(ωc±ω)t將在多普勒頻譜上下邊帶±ω處產生一對兒鏡像，即使定標器的合成孔徑雷達方位多普勒信號兩側產生對稱的鏡像頻譜，該鏡像頻譜不包含任何場景雜波。只要合成孔徑雷達系統的PRF值足夠高，滿足奈奎斯特采樣定律，就可以提取由調幅產生的鏡像多普勒頻譜。
在本設計實施例中，以頻率為9.8GHz，功率為-40dBm的點頻信號作為有源定標器射頻模塊3的輸入信號，設置調制速率ω＝625Hz，調幅指數A＝0.9，對有源定標器的調制功能作了測試驗證。如圖5是本發(fā)明有源定標器接收、轉發(fā)的未調制信號頻譜，圖6是經本發(fā)明有源定標器接收、轉發(fā)的調制信號頻譜示出。對比圖5和圖6可以看出，在原點頻信號頻率9.8GHz上下兩側±625Hz處產生了鏡像頻率，并且能量最大的雜波比鏡像頻率低了34dB，這說明有源定標器很好的實現了對接收點頻信號的正弦幅度調制。
所述鏡像多普勒頻譜，還可以估計出有源定標器未調制回波信號，該信號的相位包含了有源定標器到載機平臺的距離信息。因此，結合差分全球定位系統/捷聯慣導系統(DGPS/SINS)用卡爾曼濾波的方法還可以高精度的估計出載機平臺的運動軌跡，提高運動補償的精度，這對于高分辨率合成孔徑雷達十分重要。
上面描述是用于實現本發(fā)明及其實施例，各個步驟均為示例，因此，本發(fā)明的范圍不應由該描述來限定。本領域的技術人員應該理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的任何修改或局部替換，均屬于本發(fā)明權利要求來限定的范圍。
權利要求
1.一種寬帶合成孔徑雷達的有源外定標方法，其特征在于包括如下步驟接收合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號，然后進行放大、濾波；對該合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號進行正弦幅度調制，使得該定標器回波信號的方位多普勒頻譜兩側產生對稱的鏡像頻譜；對該調制信號進行定量衰減來設置等效雷達橫截面積RCS，然后功率放大并轉發(fā)回給合成孔徑雷達；對包含該定標器調制信號的合成孔徑雷達回波數據進行距離向壓縮后，方位濾波提取該鏡像多普勒頻率。
2.根據權利要求1所述寬帶合成孔徑雷達的有源外定標方法，其特征在于所述正弦幅度調制可用壓控衰減器或其它功率衰減可連續(xù)控制的器件實現，滿足如下關系式Sr(t)＝(1+Acos(ωt))St(t)其中St(t)為接收的合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號，Sr(t)為定標器調制后轉發(fā)回合成孔徑雷達的信號，A為調幅指數，ω為調制角頻率；調幅指數A由壓控衰減器或其他功率可連續(xù)控制器件的最大衰減深度決定，滿足2log((1+A)/(1-A))≤最大衰減深度調制角頻率ω由合成孔徑雷達脈沖重復頻率PRF及方位多普勒帶寬Δfdoppler決定，滿足2πΔfdoppler≤ω≤PRF/2。
3.一種寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器，其特征在于，該定標器包括接收天線及發(fā)射天線、射頻模塊、調制模塊；接收天線、發(fā)射天線接收合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號并發(fā)射輸出外標定信號，射頻模塊放大、調制并轉發(fā)合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號，并生成幅度調制的外標定信號；調制模塊產生壓控信號和數控信號分別控制射頻模塊的壓控衰減器和數控衰減器。
4.根據權利要求3所述寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器，其特征在于射頻模塊主要構成包括依次互連為低噪聲放大器、帶通濾波器、壓控衰減器、數控衰減器、功率放大器、隔離器；其中壓控衰減器的控制端與調制模塊的壓控信號端相連，數控衰減器的控制端與調制模塊的數控信號端相連；低噪聲放大器，對來自接收天線的合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號進行第一級低噪聲放大并輸出至帶通濾波器；帶通濾波器，抑制輸入信號的帶外雜波，輸出至壓控衰減器射頻輸入端；壓控衰減器，根據來自調制模塊的壓控信號對射頻輸入端的信號進行相應的幅度調制，輸出至數控衰減器射頻輸入端；數控衰減器，根據來自調制模塊的數控信號對射頻輸入端的信號進行相應的定量衰減，輸出至功率放大器；功率放大器，將輸入的信號進行末級功率放大，輸出至隔離器；隔離器，將輸入的信號輸出至發(fā)射天線，并隔離來自發(fā)射天線的反射信號及雜波信號。
5.根據權利要求3所述寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器，其特征在于所述調制模塊主要構成包括計算機、串口接口單元、FPGA波形存儲單元、時鐘單元、數模轉換電路D/A、濾波單元、電平轉換單元；由計算機輸入數控碼和調制波形碼給串口接口單元，串口接口單元的一個輸出端將數控碼輸出到電平轉換單元的一個輸入端，生成數控信號；串口接口單元的另一個輸出端將調制波形碼輸出到FPGA存儲單元的輸入端；FPGA存儲單元的另一輸入端與時鐘單元的輸出端相連，控制FPGA存儲單元的讀取速度輸出；FPGA存儲單元的輸出端與數模轉換電路D/A輸入端連接，完成調制波形碼數字向模擬的轉換；數模轉換電路D/A的輸出端與濾波單元的輸入端連接，由濾波單元濾除高頻噪聲，然后輸入到電平轉換單元，產生壓控信號。
6.根據權利要求3所述寬帶合成孔徑雷達的有源外定標器，其特征在于所述接收天線、發(fā)射天線采用標準X波段喇叭天線，H面E面3dB波束寬度保證充分的指向寬度，取對應合成孔徑雷達天線H面、E面3dB波束寬度的5倍；接收天線、發(fā)射天線固定在八角轉動平臺上，使得H面平行，E面耦合，接收天線、發(fā)射天線的隔離度至少應大于射頻模塊、接收天線、發(fā)射天線增益之和10dB；通過旋轉八角轉動平臺來調整接收天線、發(fā)射天線的極化方式。
7.根據權利要求1所述寬帶合成孔徑雷達的有源外定標方法，標器，其特征在于所述用定量衰減來設置等效雷達截面積RCS的步驟包括首先確定有源定標器的等效雷達截面積RCS由下式確定σ=λ24πGGtrGtr]]>其中σ表示等效雷達截面積RCS，λ表示合成孔徑雷達脈沖線性調頻信號的載波波長，G表示有源定標器射頻模塊的增益，Gtr表示有源定標器收發(fā)天線的增益；用N位數控衰減器進行定量衰減，數控衰減信號其N位控制端的高低電平確定2N個衰減狀態(tài)，用Nbit數控碼表示；由計算機將需要的Nbit數控碼發(fā)送給調制模塊，產生并輸出相應的數控衰減信號并輸出到數控衰減器的控制端，改變有源定標器射頻模塊的增益G，從而改變有源定標器的等效雷達截面積RCS；Nbit數控碼對應2N個不同的等效雷達橫截面積RCS。
全文摘要
本發(fā)明屬于雷達探測技術領域，具體地涉及一種新的寬帶合成孔徑雷達外定標器及其標定方法。對接收合成孔徑雷達信號的正弦幅度進行調制，使定標器的合成孔徑雷達方位多普勒信號兩側產生對稱的鏡像頻譜；利用方位濾波提取鏡像頻率，可將合成孔徑雷達信號與地物雜波分離。定標器主要包括接收、發(fā)射天線，射頻模塊和調制模塊。本發(fā)明提供了可與地雜波完全分離開來的外定標信號，能夠精確地實現一個不受地雜波影響的雷達收發(fā)系統、天線、傳輸路徑和外定標器閉環(huán)測試回路，即使在復雜、高地物雜波的情況下，也能大大提高外定標的精度。
文檔編號G01S13/00GK101082670SQ20061008333
公開日2007年12月5日 申請日期2006年6月2日 優(yōu)先權日2006年6月2日
發(fā)明者喬明, 梁興東, 丁赤飚, 張培杰, 韓冰 申請人:中國科學院電子學研究所