[发明专利]一种波达方向的检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达（SAR，Synthetic Aperture Radar）技术领域，尤其涉及一种波达方向（DOA，Direction of Arrive）的检测方法及装置。

背景技术

SAR是一种高分辨率主动式微波成像雷达，能够使用较短的天线获得较高的距离向和方位向分辨率。数字波束合成（DBF，Digital Beam Forming）接收技术对于合成孔径雷达领域实现更高分辨率和更宽测绘带具有十分重要的应用价值，而在数字波束合成技术中波达方向的检测是影响数字波束合成效果的关键，因此，精确检测波达方向对于数字波束合成接收技术具有重要的意义。

目前，主要的波达方向检测技术都是基于统计的方法实现，主要有波束合成（beam-former）算法，capon算法和多重信号分类（MUSIC：Multiple Signal Classification）算法。一般来说，capon算法和MUSIC算法检测精度较高，但这三种算法都需要大量的数据做统计分析，运算量大，不利于实际工程实现。

另外，在实际的波达方向检测中，目标海拔高度的不同往往会带来指向误差，使得波达方向的检测出现偏差，从而使得SAR接收增益降低。

综上所述，如何在尽量减少运算量并克服目标海拔高度影响的情况下实现准确、快速的波达方向检测是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种波达方向的检测方法和装置，能够减少波达方向检测时的运算量，并克服目标海拔高度对波达方向检测的影响。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种波达方向的检测方法，所述方法包括：

对俯仰向各通道得到的回波数据做距离向脉冲压缩得到脉冲压缩后的信号；对脉冲压缩后的信号在每个距离门上沿通道做傅立叶变换；对傅立叶变换后的结果进行插值，获得插值后频域幅值最大点处的频率值，根据所述频率值获得波达方向。

上述方案中，所述脉冲压缩后的信号为

其中，τ是方位向慢时间，t是距离向快时间，σ是目标的后向散射系数，p_r(i)是脉冲压缩后的点目标信号包络，t₀为回波的双程延时，R_T(τ)为发射天线至目标的瞬时斜距，α(t₀)为波达方向的法向偏移角，d_n为第n个接收天线相对于发射天线的位置值，d_n的绝对值等于第n个接收天线与发射天线间的距离，λ为波长。

上述方案中，所述对脉冲压缩后得到的信号在每个距离门上沿通道作傅里叶变换包括：

在一个固定的距离门上，删除通道间的相同项，得到N维向量ν(n)：

v(n)=exp[j2πλdnsinα(t0)]]]>

其中，t₀为回波的双程延时，α(t₀)为波达方向的法向偏移角，也就是波达方向，d_n为第n个接收天线相对于发射天线的位置值，d_n的绝对值等于第n个接收天线与发射天线间的距离，λ为波长；

将ν(n)变换到频域得到结果Γ(ξ)：