[发明专利]一种基于最优方位模糊的双波束SAR的PRF选择方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于最优方位模糊的双波束SAR的PRF选择方法及系统，属于微波遥感成像技术领域。

背景技术

方位向双波束合成孔径雷达(SAR)能够对目标进行多次重访，具备多角度观测、动目标检测等应用模式，是未来SAR系统的发展方向之一。

方位向双波束SAR系统主要存在的技术问题是：方位向双波束SAR在系统设计时，系统关键参数脉冲重复频率(PRF)的最优值很难确定，需要多次迭代进行设计，设计时间及设计成本较高。

发明内容

本发明解决的技术问题为：有鉴于此，克服现有技术不足，提供一种基于最优方位模糊的双波束SAR的PRF选择方法及系统，通过计算方位向双波束SAR系统方位模糊度，再基于最优方位模糊原则，可以有效获得系统PRF最优参数。

本发明解决的技术方案为：一种基于最优方位模糊的双波束SAR的PRF选择方法，步骤如下：

(1)根据方位向双波束SAR天线方向图，得到方位模糊在多普勒域出现位置，根据方位模糊在多普勒域出现位置，得到方位向双波束SAR的方位模糊度；

(2)根据步骤(1)的方位向双波束SAR的方位模糊度，再根据采样定理以及频谱折叠特性，制定最优的PRF选择方法，得到最优的PRF，使双波束中的一个波束的方位模糊在多普勒域出现位置避开另一个波束。

还包括步骤(3)如下：

(3)通过方位向双波束SAR仿真试验，验证步骤(2)的PRF选择方法的正确性。

根据方位模糊在多普勒域出现位置，得到方位向双波束SAR的方位模糊度AASR，步骤如下：

式中，B_a为多普勒带宽，B_off为多普勒中心频率，G为天线方向图，PRF为脉冲重复频率，f为多普勒频率，i为非0整数。

步骤(2)根据步骤(1)的方位向双波束SAR的方位模糊度，再根据采样定理以及频谱折叠特性，制定最优的PRF选择方法，得到最优的PRF，使双波束中的一个波束的方位模糊在多普勒域出现位置避开另一个波束，步骤如下：

(2.1)根据方位向双波束SAR的方位模糊度，确定两个波束的中心频率差f_c；

(2.2)当最优脉冲重复频率PRF选为前后向中心频率差2·f_c的1/(n+0.5)时，n为正整数，得到PRF，可以使另一波束中心距离主波束最远，带来最小的混叠，如下式：

f_c为前后向中心频率差

步骤(2)建立方位向双波束星载SAR，通过仿真计算得到最优PRF，跟步骤(2)计算得到的最优PRF相比较，若仿真计算得到最优PRF与步骤(2)计算得到的最优PRF相差一定范围内，则判定步骤(2)选择的最优的PRF选择方法计算得到最优的PRF是正确的，否则，判定步骤(2)选择的最优的PRF选择方法不正确。

一定范围为10Hz以内。

本发明一种基于最优方位模糊的双波束SAR的PRF选择系统，包括：确定模块、PRF选择模块；

确定模块，根据方位向双波束SAR天线方向图，得到方位模糊在多普勒域出现位置，根据方位模糊在多普勒域出现位置，得到方位向双波束SAR的方位模糊度，送至PRF选择模块；

PRF选择模块，根据从确定模块接收的接收方位向双波束SAR的方位模糊度，再根据采样定理以及频谱折叠特性，制定最优的PRF选择方法，得到最优的PRF，使双波束中的一个波束的方位模糊在多普勒域出现位置避开另一个波束。

还包括验证模块，验证模块通过方位向双波束SAR仿真试验，验证PRF选择模块中的PRF选择方法的正确性。

确定模块中根据方位模糊在多普勒域出现位置，得到方位向双波束SAR的方位模糊度AASR，公式如下：

式中，B_a为多普勒带宽，B_off为多普勒中心频率，G为天线方向图，PRF为脉冲重复频率，f为多普勒频率，i为非0整数。

PRF选择模块根据方位向双波束SAR的方位模糊度，再根据采样定理以及频谱折叠特性，制定最优的PRF选择方法，得到最优的PRF，使双波束中的一个波束的方位模糊在多普勒域出现位置避开另一个波束，具体如下：