一种多通道SAR非延时内的定标网络确定方法与流程

专利2025-11-19  1


本技术涉及航空航天,特别是涉及一种多通道sar非延时内的定标网络确定方法。


背景技术:

1、随着科技的不断发展,人们越来越重视对太空的探索。合成孔径雷达(syntheticaperture radar ,sar)是一种可以提供高分辨率、宽测绘带包含更多产品信息量的遥感图像的雷达。为了适应高分辨率和宽测绘带等条件,这就对sar系统提出了更高的要求。传统单通道星载sar系统受最小天线面积约束,方位向分辨率和距离向成像带宽度无法同时提高,为应对这一难题,多通道sar系统应运而生。

2、多通道sar系统通常被认为是一个无失真匹配滤波的线性系统,但实际情况下由于雷达发射支路、接收支路中的滤波器、放大器、混频器及其他设备误差会产生各种失真,从而产生通道不一致的误差。为实现多通道sar系统的高分辨率成像质量,需要对系统收发通道的实际在轨特性进行精确定标。

3、现有技术对多通道sar系统进行定标有两种方式,即非延时定标和延时定标。但是现有技术提供的多通道sar系统的定标网络和定标方法增益稳定性较差。

4、因此,如何提高在进行非延时定标时的增益稳定性成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、基于上述问题,本技术提供了一种多通道sar非延时内的定标网络确定方法,可以提高在进行非延时定标时的增益稳定性。

2、本技术提供了一种多通道sar非延时内的定标网络,所述定标网络包括:

3、发射支路、接收支路、多个驱动放大器、相控阵天线模块、定标模块、功分器和综合数字单元;

4、所述发射支路包括上变频器和耦合器,所述变频器与所述耦合器连接;

5、一个所述接收支路包括一个下变频器和一个单刀双掷开关,所述单刀双掷开关与所述下变频器连接;

6、一个所述驱动放大器包括一个功率放大器、一个环形器和一个限幅器,所述功率放大器与所述环形器连接,所述环形器与所述限幅器连接;

7、所述相控阵天线模块包括第一馈电网络、第二馈电网络、多个t/r组件、天线单元和合路器,所述第一馈电网络与所述t/r组件连接,所述t/r组件与所述第二馈电网络连接,所述第二馈电网络与所述合路器连接,一个所述t/r组件包括一个v发送支路和一个v接收支路;

8、所述定标模块包括六个单刀双掷开关、一个单刀单掷开关、两个固定衰减器和两个数控衰减器,第一单刀双掷开关与第二固定衰减器和第二单刀双掷开关连接,第二单刀双掷开关与第四单刀双掷开关连接,第四单刀双掷开关与第一固定衰减器和第二数控衰减器连接,第一固定衰减器与第三单刀双掷开关连接,第三单刀双掷开关与第五单刀双掷开关连接,第五单刀双掷开关与第六单刀双掷开关连接,第六单刀双掷开关与单刀单掷开关和第一数控衰减器连接,第一数控衰减器与第二数控衰减器连接;

9、所述发射支路与多个所述驱动放大器的功率放大器连接,一个所述驱动放大器的限幅器与一个所述接收支路的单刀双掷开关的一端连接;

10、每个所述驱动放大器的环形器通过一路收发通道与所述第一馈电网络连接;

11、所述发送支路的耦合器与所述定标模块的第三单刀双掷开关连接;

12、所述相控阵天线模块通过所述合路器与所述定标模块的第一单刀双掷开关连接;

13、所述定标模块通过单刀单掷开关与所述功分器连接;

14、所述功分器与每个所述接收支路中单刀双掷开关的另一端连接;

15、所述接收支路与所述综合数字单元连接;

16、所述综合数字单元与所述发射支路连接。

17、本技术还提供了一种多通道sar非延时内的定标网络确定方法,所述方法包括:

18、若定标网络对噪声信号进行定标,则按照所述噪声信号对应的噪声信号流向对所述噪声信号进行定标;

19、若所述定标网络对参考信号进行定标,则按照所述参考信号对应的参考信号流向对所述参考信号进行定标;

20、若所述定标网络对全阵面发射信号进行定标,则按照所述全阵面发射信号对应的全阵面发射信号流向对所述全阵面发射信号进行定标;

21、若所述定标网络对全阵面接收信号进行定标,则按照所述全阵面接收信号对应的全阵面接收信号流向对所述全阵面接收信号进行定标;

22、若所述定标网络对单t/r发射信号进行定标,则按照所述单t/r发射信号对应的单t/r发射信号流向对所述单t/r发射信号进行定标;

23、若所述定标网络对单t/r接收信号进行定标,则按照所述单t/r接收信号对应的噪声信号流向对所述单t/r接收信号进行定标。

24、在一种可能的实现方式中,所述若定标网络对噪声信号进行定标,则按照所述噪声信号对应的噪声信号流向对所述噪声信号进行定标包括:

25、若所述定标网络中的相控阵天线模块接收外部噪声信号,则所述噪声信号通过所述相控阵天线模块的天线单元进入t/r组件的v接收支路;

26、所述v接收支路将所述噪声信号发送至第一馈电网络,所述第一馈电网络对所述噪声信号进行功合得到功合后噪声信号;

27、所述功合后噪声信号通过多路收发通道发送至多个驱动放大器;

28、每个所述驱动放大器将所述功合后噪声信号经过环形器和限幅器后,经过所述限幅器将所述功合后噪声信号发送至对应个数的接收支路的单刀双掷开关;

29、每个所述接收支路接收到的功合后噪声信号经过下变频器处理,之后由综合数字单元采集每个经过下变频器处理后的功合后噪声信号得到定标噪声信号。

30、在一种可能的实现方式中,所述若所述定标网络对参考信号进行定标,则按照所述参考信号对应的参考信号流向对所述参考信号进行定标包括:

31、若所述发射支路输出参考信号,则所述参考信号经过所述耦合器耦合出一部分能量作为耦合信号,所述发射支路将所述耦合信号传输至定标模块的第三单刀双掷开关;

32、所述耦合信号先后流经第三单刀双掷开关、第一固定衰减器、第四单刀双掷开关、第二数控衰减器、第一数控衰减器、第六单刀双掷开关、单刀单掷开关;

33、所述耦合信号通过单刀单掷开关流经功分器,通过所述功分器将所述耦合信号分为多路中间耦合信号,所述功分器将每路中间耦合信号发送至对应的接收支路的单刀双掷开关;

34、中间耦合信号经过下变频器后由综合数字单元进行采集得到定标参考信号。

35、在一种可能的实现方式中,所述若所述定标网络对全阵面发射信号进行定标,则按照所述全阵面发射信号对应的全阵面发射信号流向对所述全阵面发射信号进行定标;

36、若发射支路输出线性调频信号,所述线性调频信号传送至多路驱动放大器,经由多路驱动放大器对所述线性调频信号进行处理,之后由环形器输出多路全阵面发射分信号;

37、所述第一馈电网络接收多路全阵面发射分信号形成全阵面发射信号;

38、所述全阵面发射信号由所述第一馈电网络输出至t/r组件,所述t/r组件的v发射支路工作;

39、所述全阵面发射信号经由t/r组件的耦合器输送至第二馈电网络;

40、所述第二馈电网络通过所述合路器将所述全阵面发射信号输送至定标模块的第一单刀双掷开关;

41、所述全阵面发射信号先后经过第一单刀双掷开关、第二固定衰减器、第二单刀双掷开关、第四单刀双掷开关、第二数控衰减器、第一数控衰减器、第六单刀双掷开关和单刀单掷开关;

42、所述全阵面发射信号通过单刀单掷开关输送至功分器;

43、所述功分器将分为多路定标全阵面发射分信号,并将多路定标全阵面发射分信号输送至对应的接收支路的单刀双掷开关;

44、多个所述接收支路中的定标全阵面发射分信号由下变频器处理后被综合数字单元收集得到定标全阵面发射信号。

45、在一种可能的实现方式中,所述若所述定标网络对全阵面接收信号进行定标,则按照所述全阵面接收信号对应的全阵面接收信号流向对所述全阵面接收信号进行定标包括:

46、所述发射支路输出线性调频信号经耦合器耦合出一部分能量作为全阵面接收信号,所述发射支路将全阵面接收信号传输至定标模块的第三单刀双掷开关;

47、所述全阵面接收信号先后流经第三单刀双掷开关、第五单刀双掷开关、第六单刀双掷开关、第一数控衰减器、第二数控衰减器、第四单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、第一单刀双掷开关;

48、所述全阵面接收信号通过第一单刀双掷开关传输至相控阵天线模块的合路器;

49、所述全阵面接收信号通过所述合路器传输至第二馈电网络,第二馈电网络将全阵面接收信号分配至多个t/r组件中,每个所述t/r组件的v接收支路处于工作状态;

50、每个所述t/r组件将全阵面接收信号处理后传输至第一馈电网络;

51、所述第一馈电网络将多个t/r组件处理后的全阵面接收信号通过收发通道发送至多个驱动放大器的环形器;

52、所述全阵面接收信号先后流经环形器、限幅器和对应的单刀双掷开关侯传输至多个接收支路的单刀双掷开关;

53、多个所述接收支路中的定标全阵面接收信号由下变频器处理后被综合数字单元收集得到定标全阵面接收信号。

54、在一种可能的实现方式中,所述若所述定标网络对单t/r发射信号进行定标,则按照所述单t/r发射信号对应的单t/r发射信号流向对所述单t/r发射信号进行定标包括:

55、若发射支路输出的线性调频信号经过驱动放大器的环形器处理后进入第一馈电网络得到单t/r发射信号;

56、所述单t/r发射信号通过第一馈电网络进入一个t/r组件;

57、所述单t/r发射信号经过所述t/r组件的耦合器进入第二馈电网络;

58、所述单t/r发射信号经过第二馈电网络处理后通过合路器进入定标模块的第一单刀双掷开关;

59、所述单t/r发射信号先后流经第一单刀双掷开关、第二单刀双掷开关、第四单刀双掷开关、第二数控衰减器、第一数控衰减器、第六单刀双掷开关、单刀单掷开关;

60、所述单t/r发射信号经过单刀单掷开关进入功分器;

61、所述单t/r发射信号通过功分器进入多个接收支路的单刀双掷开关;

62、所述单t/r发射信号由多个接收支路的单刀双掷开关进入下变频器,由下变频器处理后被综合数字单元采集得到定标单t/r发射信号。

63、在一种可能的实现方式中,所述若所述定标网络对单t/r接收信号进行定标,则按照所述单t/r接收信号对应的信号流向对所述单t/r接收信号进行定标包括:

64、若发射支路输出的线性调频信号经过发射支路的耦合器耦合出一部分能量作为单t/r接收信号;

65、所述单t/r接收信号通过所述耦合器进入定标模块的第三单刀双掷开关;

66、所述单t/r接收信号先后流经三单刀双掷开关、第五单刀双掷开关、第六单刀双掷开关、第一数控衰减器、第二数控衰减器、第四单刀双掷开关、第二单刀双掷开关和第一单刀双掷开关;

67、所述单t/r接收信号通过第一单刀双掷开关进入相控阵天线模块的合路器;

68、所述单t/r接收信号通过合路器进入第二馈电网络,并由第二馈电网络分配至一个t/r组件的耦合器,所述t/r组件的v接收通道工作;

69、所述单t/r接收信号流经第一馈电网络,经过所述第一馈电网络处理后通过收发通道进入一个驱动放大器的环形器;

70、所述单t/r接收信号流经所述驱动放大器的环形器和限幅器后,由所述限幅器输出至对应的接收支路的单刀双掷开关;

71、所述单t/r接收信号由所述接收支路的单刀双掷开关进入下变频器,经过下变频器处理后被综合数字单元采集得到定标单t/r接收信号。

72、本技术还提供了一种电子设备,所述电子设备包括处理器以及存储器:

73、所述存储器用于存储计算机程序,并将所述计算机程序传输给所述处理器;

74、所述处理器用于根据所述计算机程序中的指令执行上述多通道sar非延时内的定标网络确定方法的步骤。

75、本技术还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序,所述计算机程序被电子设备执行时实现上述多通道sar非延时内的定标网络确定方法的步骤。

76、相较于现有技术,本技术具有以下有益效果:

77、本技术提供的定标网络通过优化发射支路、接收支路、驱动放大器、相控阵天线模块和定标模块之间的连接和工作原理,显著提升了系统的增益稳定性和成像质量。本技术中的定标模块设计尤其注重增益的稳定性,通过引入多个单刀双掷开关、固定衰减器和数控衰减器,形成了一个灵活且精确的增益控制网络。相比于现有技术中使用光延时器等组件受温度影响较大的问题,本技术通过精细的电路设计和组件选择,确保了在轨增益的稳定性,减少了系统在不同工作环境下的增益波动,从而提高了sar系统的成像质量。现有技术中,光延时器等有源器件价格昂贵,增加了系统的研制成本。本技术通过优化电路设计,采用成本更低的单刀双掷开关和数控衰减器来实现相同的功能,降低了整体系统的制造和维护成本,使得多通道sar系统更具经济性。本技术的系统设计中,通过合理布置发射支路和接收支路之间的连接,尽量减少了多径效应和电磁泄露的问题。通过优化定标模块的连接方式,降低了脉内信号干扰的风险,提高了整个系统的抗干扰能力。本技术提供的定标网络显著提升了系统的增益稳定性和成像质量。


技术特征:

1.一种多通道sar非延时内的定标网络,其特征在于,包括:

2.一种多通道sar非延时内的定标网络确定方法,应用于权利要求1所述的定标网络,其特征在于,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述若定标网络对噪声信号进行定标,则按照所述噪声信号对应的噪声信号流向对所述噪声信号进行定标包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述若所述定标网络对参考信号进行定标,则按照所述参考信号对应的参考信号流向对所述参考信号进行定标包括:

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述若所述定标网络对全阵面发射信号进行定标,则按照所述全阵面发射信号对应的全阵面发射信号流向对所述全阵面发射信号进行定标;

6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述若所述定标网络对全阵面接收信号进行定标,则按照所述全阵面接收信号对应的全阵面接收信号流向对所述全阵面接收信号进行定标包括:

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述若所述定标网络对单t/r发射信号进行定标,则按照所述单t/r发射信号对应的单t/r发射信号流向对所述单t/r发射信号进行定标包括:

8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述若所述定标网络对单t/r接收信号进行定标,则按照所述单t/r接收信号对应的信号流向对所述单t/r接收信号进行定标包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,其中:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于保存计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求2-8任意一项所述的多通道sar非延时内的定标网络确定方法。


技术总结
本申请提供了一种多通道SAR非延时内的定标网络确定方法,通过多通道SAR非延时内的定标网络进行定标,发射支路与多个驱动放大器的功率放大器连接,一个驱动放大器的限幅器与一个接收支路的单刀双掷开关的一端连接。每个驱动放大器的环形器通过一路收发通道与第一馈电网络连接。发送支路的耦合器与定标模块的第三单刀双掷开关连接。相控阵天线模块通过合路器与定标模块的第一单刀双掷开关连接。定标模块通过单刀单掷开关与功分器连接。功分器与每个接收支路中单刀双掷开关的另一端连接。接收支路与所述综合数字单元连接。综合数字单元与所述发射支路连接。本申请提供的定标网络和方法可以提高在进行非延时定标时的增益稳定性。

技术研发人员:李峰辉,滕阳,李一路,郭瑞,张雨辰,贺捷,栗俊杰,王鹏程,李兴国
受保护的技术使用者:天津云遥宇航科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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