[发明专利]一种Ka波段双星调频连续波SAR数字接收系统

说明书

本发明一种Ka波段双星调频连续波SAR数字接收系统，包括：TX定时时序控制单元、TX同步信号处理单元、RX定时时序控制单元、RX同步信号处理单元、数字接收单元；TX定时时序控制单元、TX同步信号处理单元安置于发射卫星上，RX定时时序控制单元、RX同步信号处理单元、数字接收单元安置于接收卫星上，TX分部与RX分部联合统一调度，实现双星SAR系统的时序同步以及回波数据接收。时频同步工作模式下，TX分部与RX分部实现SAR系统的时间、频率、相位同步工作，并将同步信息存储于数字接收单元；SAR成像工作模式下，TX分部与RX分部控制SAR系统工作时序，完成双星SAR系统的正常工作，并将最终的SAR回波数据存储于数字接收单元中，经后续图像处理得到高分辨Ka频段SAR图像。

技术领域

本发明涉及一种Ka波段双星调频连续波SAR数字接收系统，属于遥感观测技术领域。

背景技术

星载SAR(合成孔径雷达)系统在指标参数一致的前提下，要获得相同的平均发射功率，脉冲体制(设占空比为10％)的星载SAR系统需要的峰值发射功率远大于连续波体制的星载SAR系统。受限于国内功率源发展水平，Ka频段T组件(发射组件)单通道发射功率较小，峰值发射功率的增大将导致发射天线T组件数量大大增加，载荷重量和成本随之增加，难以使用小平台搭载，不满足轻小型星载SAR的需求。同样，单星准连续波体制(占空比50％)的SAR系统所需的峰值发射功率约为双星连续波SAR系统的两倍，同样存在T组件数量翻倍、载荷重量增大的问题；同时为了在时序上实现发射信号与回波信号的隔离，单星准连续波SAR对系统时序的要求极为严苛，将给系统实现带来严峻的挑战。

发明内容

本发明解决的技术问题为：克服上述现有技术的不足，提供一种Ka波段双星调频连续波SAR数字接收系统，综合多方面因素考虑，通过将发射分系统与接收分系统分置于不同卫星平台实现发射信号与回波信号的隔离，可以实现近100％的占空比；同时，使用两个卫星平台分担载荷重量和功耗需求，大大降低了对卫星平台的要求，有利于使用小卫星平台实现，可以更好的满足轻量化星载SAR的要求。

本发明解决的技术方案为：一种Ka波段双星调频连续波SAR数字接收系统，发射卫星上的双星数字接收系统和接收卫星上的双星数字接收系统；

发射卫星上的双星数字接收系统，包括：TX定时时序控制单元、TX同步信号处理单元；接收卫星上的双星数字接收系统，包括：RX同步信号处理单元、RX定时时序控制单元、数字接收单元。

发射卫星与接收卫星上各设有双星同步单元，接收GPS信号，产生高稳时钟和GPS秒脉冲信号，为发射卫星和接收卫星上的双星数字接收系统提供高稳时钟和GPS秒脉冲信号；

其中TX定时时序控制单元与TX同步信号处理单元安装在发射卫星上形成发射卫星的双星数字接收系统，TX定时时序控制单元，接收发射卫星的星务计算机输出的命令，在星务计算机输出的命令控制下，TX定时时序控制单元根据高稳时钟和GPS秒脉冲信号输出定时时序1，送至TX同步信号处理单元和外部载荷；优选的，外部载荷收到定时时序1后，生成发射卫星的同步信号，通过预功率放大接收单元进行功率放大后，经过发射卫星的Ka喇叭天线发送至空间…载荷，包括哪些东西；

TX同步信号处理单元，根据定时时序1，完成外部同步模拟信号采集(优选的，Ka喇叭天线接收从接收卫星发来的Ka频段同步模拟信号，送至预功率放大接收单元，进行下变频后，送至TX同步信号处理单元)，对采集的同步模拟中频信号进行模数转换、预处理，得到中频数字信号1；提取中频数字信号1的相位信息，反馈给TX定时时序控制单元；TX定时时序控制单元将中频数字信号1的相位信息，与外部送来的载荷信息组帧形成遥测信息1，通过发射卫星上的星间数据链天线发射至空间；