一種用于多探頭陣列成像的相位補(bǔ)償方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于多探頭陣列成像的相位補(bǔ)償方法，步驟1：確定每個(gè)發(fā)射天線和接收天線的坐標(biāo)位置；步驟2：確定每一對(duì)收發(fā)天線及其相應(yīng)的等效相位中心的對(duì)應(yīng)關(guān)系；步驟3：計(jì)算多探頭陣列進(jìn)行單站等效成像時(shí)，接收天線接收的回波信號(hào)；步驟4：計(jì)算采用實(shí)際的多探頭陣列進(jìn)行雙站成像時(shí)，接收天線的回波；步驟5：計(jì)算多探頭陣列的相位補(bǔ)償矩陣；步驟6：對(duì)采樣信號(hào)乘以多探頭陣列的相位補(bǔ)償矩陣Factor，然后進(jìn)行成像試驗(yàn)。采用上述方案，提高成像質(zhì)量,同時(shí)在高分辨率成像和節(jié)省硬件資源成本等方面有巨大優(yōu)勢(shì)，采用本發(fā)明進(jìn)行相位補(bǔ)償?shù)亩嗵筋^天線陣列可以有效的對(duì)目標(biāo)進(jìn)行一維、二維或三維成像。
【專利說(shuō)明】一種用于多探頭陣列成像的相位補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于相位補(bǔ)償【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種用于多探頭陣列成像的相位補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多探頭陣列成像技術(shù)在成像方面潛力巨大，它由多個(gè)發(fā)射單元和接收單元構(gòu)成，采用開關(guān)控制的工作形式，每次有且只有一對(duì)收發(fā)天線工作，能夠有效的抑制天線之間的耦合，產(chǎn)生出遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于實(shí)際天線數(shù)目的虛擬陣列單元，從而大大的節(jié)省陣列的硬件成本和建造難度。距離徙動(dòng)算法(RMA)是一種比較精確的散射成像算法，可以應(yīng)用于多探頭陣列散射成像。然而由于距離徙動(dòng)算法應(yīng)用與多探頭陣列成像算法時(shí)進(jìn)行了等效相位中心近似從而引入了等效相位中心誤差，嚴(yán)重影響了最終目標(biāo)圖像的精度。下面分析等效相位誤差引入的原理。
[0003]根據(jù)雙站雷達(dá)等效理論，具有一定距離的發(fā)射天線和接收天線可以等效為收發(fā)天線在其中心處的單站情況，具體等效關(guān)系示意圖如圖1所示，設(shè)某一時(shí)刻有一對(duì)收發(fā)天線工作，照射的目標(biāo)為P，發(fā)射單元發(fā)射電磁波經(jīng)過(guò)路線I*到達(dá)目標(biāo)P，經(jīng)P后的散射回波再經(jīng)過(guò)路線被接收單元接收。根據(jù)單站等效理論,等效相位中心在發(fā)射單元與接收單元所在的直線Jfe?上。發(fā)射單元、接收單元及目標(biāo)P構(gòu)成了一個(gè)三角形，等效相位中心同時(shí)在該三角形角P的角平分線上，因此該角平分線與Jfc的交點(diǎn)即為所要求的等相位中心。設(shè)等效相


位中心向量為/*?，根據(jù)三角形幾何對(duì)應(yīng)關(guān)系,則P&S與jic之間有如下關(guān)系:
【權(quán)利要求】
1.一種用于多探頭陣列成像的相位補(bǔ)償方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:根據(jù)多探頭陣列的布局，建立坐標(biāo)系確定每個(gè)發(fā)射天線和接收天線的坐標(biāo)位置，用于計(jì)算點(diǎn)目標(biāo)的理論回波； 步驟2:根據(jù)等效相位中心近似原理，確定每一對(duì)收發(fā)天線及其相應(yīng)的等效相位中心的對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)計(jì)算等效相位中心矩陣的坐標(biāo)； 步驟3:根據(jù)成像區(qū)域的位置確定其中心點(diǎn)位置坐標(biāo)，計(jì)算多探頭陣列進(jìn)行單站等效成像時(shí)，接收天線接收的回波信號(hào)Snw sta(n，k)； 步驟4:計(jì)算采用實(shí)際的多探頭陣列進(jìn)行雙站成像時(shí)，接收天線的回波Sbi sta(n，k)； 步驟5:計(jì)算多探頭陣列的相位補(bǔ)償矩陣Factor ； 步驟6:使用距離徙動(dòng)算法對(duì)實(shí)際目標(biāo)進(jìn)行成像處理前，對(duì)采樣信號(hào)乘以多探頭陣列的相位補(bǔ)償矩陣Factor，然后進(jìn)行成像試驗(yàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于多探頭陣列成像的相位補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟3中，所述接收天線接收的回波信號(hào)Snwsta (n，k)的計(jì)算公式為，公式一:
3.如權(quán)利要求2所述的用于多探頭陣列成像的相位補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟4中，所述接收天線的回波Sbi sta(n，k)的計(jì)算公式為公式二及公
4.如權(quán)利要求3所述的用于多探頭陣列成像的相位補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟5中，所述相位補(bǔ)償矩陣Factor的計(jì)算公式為公式四:
【文檔編號(hào)】G01S13/89GK103969642SQ201410182753
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】胡大海, 周楊, 杜劉革, 常慶功, 王亞海 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所