[发明专利]雷达信号通道误差处理方法

说明书

本公开提供一种雷达信号通道误差处理方法，包括：将各通道信号放大并下变频到中频后进行采样和量化，得到各通道的数字信号；将各通道数字信号的有限帧数据经数字解调得到有限帧基带信号；根据得到有限帧基带信号提取各通道相对于参考通道的通道误差量；通道误差量包括：幅度误差、相位误差和延迟误差；将提取的延迟误差集成到数字波束形成处理中用于补偿脉冲延展损失的延时滤波器中；将幅度误差、相位误差拆分为正弦和余弦分量并集成到中频加权系数中，进而得到更新的加权系数；以及使用得到的更新加权系数对各通道信号加权得到两路中频信号，进而进行数字正交解调得到最终基带输出信号，完成雷达信号通道误差处理。

技术领域

本公开涉及雷达数据处理技术领域，尤其涉及一种雷达信号通道误差处理方法。

背景技术

为保证星载SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)在高分辨率宽幅成像场景下的系统性能，如等效噪声后向散射系数与距离模糊等，DBF(DigitalBeamforming，数字波束形成)扫描接收技术具备很大的应用潜力，DBF扫描接收的工作原理如图1所示。发射时，天线以俯仰向宽波束进行宽幅覆盖，接收时，天线在俯仰向的多个接收子孔径分别以宽波束接收回波信号。各通道信号分别被低噪声放大并下变频到中频后送至数据采集器进行采样量化用于DBF合成处理。DBF合成处理等效产生一个在俯仰向扫描跟踪回波的高增益窄波束，从而改善系统测绘性能，但对各通道信号进行DBF合成处理时消耗数字处理资源较大，效率较低。

在实现本公开构思的过程中，发明人发现如何对多通道中频信号进行高效的通道误差补偿是一个亟待解决的技术问题。

公开内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种雷达信号通道误差处理方法，以缓解现有技术中雷达数据DBF合成处理时消耗数字处理资源较大，效率较低等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供一种雷达信号通道误差处理方法，包括：操作S1：将各通道信号放大并下变频到中频后进行采样和量化，得到各通道的数字信号；操作S2：将操作S1中各通道数字信号的有限帧数据经数字解调得到有限帧基带信号；操作S3：根据操作S2中得到的有限帧基带信号提取各通道相对于参考通道的通道误差量；通道误差量包括：幅度误差、相位误差和延迟误差；操作S4：将操作S3提取的延迟误差集成到数字波束形成处理中用于补偿脉冲延展损失的延时滤波器中；操作S5：将幅度误差、相位误差拆分为正弦和余弦分量并集成到中频加权系数中，进而得到更新的加权系数；以及操作S6：使用操作S5得到的更新加权系数对各通道信号加权求和得到两路中频信号，进而进行数字正交解调得到最终基带输出信号，完成雷达信号通道误差处理。

在本公开实施例中，所述操作S1，包括：

操作S11：雷达发射机以俯仰向单通道小孔径发射线性调频信号覆盖大幅宽测绘带；以及

操作S12：俯仰向以多个接收孔径接收地面回波，经放大并下变频到中频后分别采样存储。

在本公开实施例中，操作S4中，将操作S3提取的所述延迟误差Δt_i集成到FIR延迟滤波器中，得到第i通道延迟量为：

其中，c为电磁波传播速度，为θ(t)在测绘区域中心对距离时间t的一阶偏导值，d为多通道天线的通道间距，θ_c表示测绘带中心视角，β_c为天线安装角，K_r为发射信号调频斜率，λ为发射信号载波波长，t为距离快时间，t_c为测绘带中心点目标回波时间。

在本公开实施例中，第i通道幅相误差的复数形式可表示为：