一种实现SAR抗干扰的多脉冲组合成像方法与流程

本发明涉及雷达技术领域，具体涉及一种实现sar抗干扰的多脉冲组合成像方法。

背景技术：

连续脉冲雷达工作方式是区别于脉冲工作方式和连续波工作方式的一种新的雷达工作体制，这种雷达工作体制可以兼顾传统的脉冲雷达工作体制和连续波雷达工作体制的优点，具有平均功率大和收发隔离度高等优势，降低了峰值功率，减小了探测盲区，具有低成本及轻小型化的优点。

多脉冲编码方法是实现连续脉冲雷达工作方式的一种手段，通过构建一组具有不同分段的多脉冲组合，分时发送不同段的多脉冲组合，接收间断的目标回波信号，最后将不同段的所对应的间断的目标回波信号进行合成，得到完整的目标回波信号。

多脉冲编码方法具有灵活的、多样性的编码能力，除具有连续脉冲工作方式的优势外，还可以同时用于实现提高雷达的分辨率、信噪比、探测距离等，多脉冲编码方法也可以用于提高合成孔径雷达的抗干扰能力，除了多脉冲内在的提高脉冲工作比、降低发射信号的峰值功率，可以提升抗干扰能力外，还可以通过多脉冲编码和成像，提高抗干扰能力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种实现sar抗干扰的多脉冲组合成像方法，使合成孔径雷达在存在有限带宽干扰的情况下，仍能够实现雷达成像。

为了实现上述目的，本发明提供了一种实现sar抗干扰的多脉冲组合成像方法，该编码方法基于连续脉冲雷达工作体制，包括：

将多脉冲组合中相同段的脉冲进行组合，并分配两个或两个以上频带，不同段的多脉冲组合具有相同的频带，或具有不同的频带；

雷达循环发射多脉冲组合，同时接收对应的回波信号；

对回波信号进行分频带处理得到不同频带的回波信号；

对不同频带的回波信号进行成像处理，得到sar图像。

进一步的，多脉冲组合包括：

在不同的多脉冲组合之间，采用相同的频带分配，或采用不同的频带分配。

进一步的，雷达循环发射多脉冲组合同时接收对应的回波信号包括：

在一个多脉冲组合中，按段发射多脉冲组合，相同段下不同频带的多脉冲组合同时发射，同时接收对应的回波信号，该同时接收对应的回波信号，是具有两个或两个以上频带的回波信号。

或在一个多脉冲组合中，按段和频带发射多脉冲组合，不同段下不同频带的多脉冲组合分时发射，分别接收对应的回波信号。

进一步的，对回波信号进行分频带处理得到不同频带的回波信号包括：

回波信号经接收系统，进入依据上述分配的频带构建的对应的下变频器、解调器或滤波器，输出不同频带的回波信号。

进一步的，对不同频带的回波信号进行成像处理包括：

在没有干扰的情况下，利用相同段、不同频带的回波信号，直接进行频率合成，形成宽带信号，再与其它段合成的宽带信号进行脉冲解码，获得完整的宽带回波信号后，再进行成像，获得雷达图像；

或，在有干扰且在相同段未被干扰的频带的回波信号为两个或两个以上的情况下，直接丢弃被干扰频带的回波信号，利用其它没有被干扰的频带的回波信号，进行频率合成，形成宽带信号，再进行脉冲解码，获得完整的宽带回波信号后，再进行成像处理，获得雷达图像；

或，在有干扰且在相同段未被干扰的频带的回波信号为一个的情况下，直接丢弃被干扰频带的回波信号，对仅存在一个未被干扰的频带的回波信号直接进行多脉冲解码，获得完整的宽带回波信号后，再进行成像处理，获得雷达图像。

本发明还提供了一种sar抗干扰成像发射装置，包括：

脉冲组合模块，将多脉冲组合中相同段的脉冲进行多脉冲组合，并分配两个或两个以上频带，不同段的多脉冲组合具有相同的频带，或具有不同的频带，不同的多脉冲组合之间，采用相同的频带分配，或采用不同的频带分配；

发射模块，循环连续发射多脉冲组合。

本发明还提供了一种sar抗干扰成像接收装置，包括：

接收模块，接收含多脉冲组合的回波信号；

信号处理模块，包括下变频器或解调器或滤波器，以及模数转换器，对接收到的回波信号分频带处理，得到不同频带的回波信号；

成像模块，包括干扰评估模块、频率合成模块、脉冲解码模块和成像模块，或仅包括干扰评估模块、脉冲解码模块和成像模块，对回波信号进行成像处理，得到sar图像。

本发明提供的实现sar抗干扰的多脉冲编码成像方法至少具有如下有益效果：

使合成孔径雷达在存在有限带宽干扰的情况下，仍能够实现雷达清晰成像。

附图说明

通过以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面了解，本发明的其他目的和效果将变得更加清楚和易于理解，其中：

图1是本发明实施例一种简单多脉冲组合的示意图；

图2是本发明实施例简单多脉冲组合抗干扰编码的示意图；

图3是本发明实施例简单多脉冲组合抗干扰编码接收系统的示意图；

图4是本发明实施例没有干扰情况下，多脉冲组合抗干扰编码成像处理的示意图；

图5是本发明实施例有干扰情况下，一种多脉冲组合抗干扰编码成像处理的示意图；

图6是本发明实施例有干扰情况下，另一种多脉冲组合抗干扰编码成像处理的示意图；

图7是本发明实施例另一种简单多脉冲组合抗干扰编码的示意图；

图8是图7简单多脉冲组合抗干扰编码接收系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

本发明一实施例提供了一种实现sar抗干扰的多脉冲组合成像方法，包括：

首先，将多脉冲组合中相同段的脉冲进行组合，并分配两个或两个以上频带，不同段的多脉冲组合具有相同的频带，或具有不同的频带；

一些实施例中，在不同的多脉冲组合之间，采用相同的频带分配，或采用不同的频带分配。

本实施例中，请参照图1，是一种简单多脉冲组合，包括s1段多脉冲组合和s2段多脉冲组合，雷达工作时，循环、交替发射s1段和s2段的多脉冲组合，并利用1个循环、2个段的回波信号恢复出完整的目标回波信号。

对于复杂的多脉冲组合，可以存在2个以上段的多脉冲组合。

依据以上编码方法，请参照图2，为本实施例中实现的简单多脉冲组合抗干扰编码的示意图。其中，s1段多脉冲组合包含了分别处于3个频带的多脉冲组合，包括s1f1多脉冲组合、s1f2多脉冲组合和s1f3多脉冲组合。

s1f1多脉冲组合所在频段可以由下式表示：

其中，f1为信号中心频率，δf为信号带宽；

s1f2多脉冲组合所在频段可以由下式表示：

其中，f2为信号中心频率；

s1f3多脉冲组合所在频段可以由下式表示：

其中，f3为信号中心频率。

同样，与s1段多脉冲组合的频带相对应，s2段多脉冲组合包含了分别处于3个频带的多脉冲组合，包括s2f1多脉冲组合、s2f2多脉冲组合和s2f3多脉冲组合。

s2f1多脉冲组合所在频段可以由下式表示：

s2f2多脉冲组合所在频段可以由下式表示：

s2f3多脉冲组合所在频段可以由下式表示：

接着，雷达循环发射多脉冲组合，同时接收对应的回波信号；

一些实施例中，该步骤包括：

在一个多脉冲组合中，按段发射多脉冲组合，相同段下不同频带的多脉冲组合同时发射，同时接收对应的回波信号，该同时接收对应的回波信号，是具有两个或两个以上频带的回波信号。

在本实施例中，多脉冲组合发射时，按段同时发射3个不同频带的多脉冲组合，即，先同时发射s1f1多脉冲组合、s1f2多脉冲组合和s1f3多脉冲组合，同时接收对应的回波信号；再同时发射s2f1多脉冲组合、s2f2多脉冲组合和s2f3多脉冲组合，相同段的多脉冲组合同时发射，同时接收对应的回波信号。

s1段的多脉冲组合和s2段的多脉冲组合也可以处于不同的频带。

然后，对回波信号进行分频带处理得到不同频带的回波信号；

一些实施例中，该步骤包括：

回波信号经接收系统，进入依据上述分配的频带构建的对应的下变频器、解调器或滤波器，输出不同频带的回波信号。

本实施例中，请参照图3，是简单多脉冲组合抗干扰编码接收系统的示意图。某段(如s1段)的回波信号经天线系统，分别进入3个解调器(解调器1、解调器2、解调器3)，分别通过三个参考频率f1、f2、f3进行解调，得到i1、q1，i2、q2，i3、q3三路基带信号，再通过3个双通道ad转换器(ad1、ad2、ad3)，得到3路回波数据(d1、d2、d3)。

最后，对不同频带的回波信号进行成像处理，得到sar图像；

一些实施例中，该步骤包括：

在没有干扰的情况下，利用相同段、不同频带的回波信号，直接进行频率合成，形成宽带信号，再与其它段合成的宽带信号进行脉冲解码，获得完整的宽带回波信号后，再进行成像，获得雷达图像；

本实施例中，请参照图4，是没有干扰情况下，多脉冲组合抗干扰编码成像处理的示意图。对某段的3路回波数据d1、d2、d3进行频率合成处理，获得宽带信号，在与其他段的宽带信号进行多脉冲解码处理，达到完整的、宽带的目标回波信号，再进行sar成像处理，得到高分辨率雷达图像。

在有干扰且在相同段未被干扰的频带的回波信号为两个或两个以上的情况下，直接丢弃被干扰频带的回波信号，利用其它没有被干扰的频带的回波信号，进行频率合成，形成宽带信号，再进行脉冲解码，获得完整的宽带回波信号后，再进行成像处理，获得雷达图像；

本实施例中，请参照图5，是有干扰情况下，一种多脉冲组合抗干扰编码成像处理的示意图。图中，假设f2频带被干扰，在频率合成处理时，直接丢弃f2频带的回波信号，利用其它没有被干扰的f1、f3频带的回波信号，频率合成形成宽带信号，再进行多脉冲解码，获得完整的宽带回波信号后，再进行成像，获得雷达图像。

在有干扰且在相同段未被干扰的频带的回波信号为一个的情况下，直接丢弃被干扰频带的回波信号，对仅存在一个未被干扰的频带的回波信号直接进行多脉冲解码，获得完整的宽带回波信号后，再进行成像处理，获得雷达图像；

本实施例中，请参照图6，是有干扰情况下，另一种多脉冲组合抗干扰编码成像处理的示意图。这种情况下，f2、f3频带被干扰，直接丢弃被干扰的f2、f3频带的回波信号，利用没有被干扰的f1频带的回波信号，直接进行多脉冲解码，获得完整的宽带回波信号后，再进行成像，获得雷达图像。

本发明又一实施例提供了一种实现sar抗干扰的多脉冲组合成像方法的另一实施情况，包括：

首先，将多脉冲组合中相同段的脉冲进行组合，并分配两个或两个以上频带，不同段的多脉冲组合具有相同的频带，或具有不同的频带；

一些实施例中，在不同的多脉冲组合之间，采用相同的频带分配，或采用不同的频带分配。

本实施例中，请参见图7，是另一种简单多脉冲组合抗干扰编码的示意图。其中，s1段多脉冲组合包含了分别处于3个频带的多脉冲组合，包括s1f1多脉冲组合、s1f2多脉冲组合和s1f3多脉冲组合。同样，与s1段多脉冲组合的频带相对应，s2段多脉冲组合包含了分别处于3个频带的多脉冲组合，包括s2f1多脉冲组合、s2f2多脉冲组合和s2f3多脉冲组合。

s1f1、s2f1多脉冲组合所在频段可以由下式表示：

s1f2、s2f2多脉冲组合所在频段可以由下式表示：

s1f3、s2f3多脉冲组合所在频段可以由下式表示：

接着，雷达循环发射多脉冲组合同时接收对应的回波信号；

一些实施例中，该步骤包括：

在一个多脉冲组合中，按段和频带发射多脉冲组合，不同段下不同频带的多脉冲组合分时发射，分别接收对应的回波信号；

在本实施例中，多脉冲组合发射时，按段和频带分时发射6个不同段、不同频带的多脉冲组合，即，先发射s1f1多脉冲组合，接收对应的回波信号；再发射s2f1多脉冲组合，接收对应的回波信号；再发射s1f2多脉冲组合，接收对应的回波信号；再发射s2f2多脉冲组合，接收对应的回波信号；再发射s1f3多脉冲组合，接收对应的回波信号；再发射s2f3多脉冲组合，接收对应的回波信号。

s1段的多脉冲组合和s2段的多脉冲组合也可以处于不同的频带。

然后，对回波信号进行分频带处理得到不同频带的回波信号；

一些实施例中，该步骤包括：

回波信号经接收系统，进入依据上述分配的频带构建的对应的下变频器、解调器或滤波器，输出不同频带的回波信号。

图8是图7简单多脉冲组合抗干扰编码接收系统的示意图。

本实施例中，某段某频带(如s1段f1频带)的回波信号经天线系统，进入解调器，解调器参考频率随信号的频带切换，回波信号通过所对应频带的三个参考频率f1、f2、f3中的一个进行解调，得到i、q基带信号，再通过ad转换器，分时得到3路回波数据d1、d2、d3。

最后，对不同频带的回波信号进行成像处理，得到sar图像；

一些实施例中，该步骤包括：

在没有干扰的情况下，利用相同段、不同频带的回波信号，直接进行频率合成，形成宽带信号，再与其它段合成的宽带信号进行脉冲解码，获得完整的宽带回波信号后，再进行成像，获得雷达图像；

在有干扰且在相同段未被干扰的频带的回波信号为两个或两个以上的情况下，直接丢弃被干扰频带的回波信号，利用其它没有被干扰的频带的回波信号，进行频率合成，形成宽带信号，再进行脉冲解码，获得完整的宽带回波信号后，再进行成像处理，获得雷达图像；

在有干扰且在相同段未被干扰的频带的回波信号为一个的情况下，直接丢弃被干扰频带的回波信号，对仅存在一个未被干扰的频带的回波信号直接进行多脉冲解码，获得完整的宽带回波信号后，再进行成像处理，获得雷达图像；

本实施例中，图7对应的简单多脉冲组合抗干扰编码的成像处理过程与图2对应的简单多脉冲组合抗干扰编码的成像处理过程相同，在此不做赘述。

本发明又一实施例提供了一种sar抗干扰成像发射装置，包括：

脉冲组合模块，将多脉冲组合中相同段的脉冲进行多脉冲组合，并分配两个或两个以上频带，不同段的多脉冲组合具有相同的频带，或具有不同的频带，不同的多脉冲组合之间，采用相同的频带分配，或采用不同的频带分配；

发射模块，循环连续发射多脉冲组合。

本发明又一实施例提供了一种sar抗干扰成像接收装置，包括：

接收模块，接收含多脉冲组合的回波信号；

信号处理模块，包括下变频器或解调器或滤波器，以及模数转换器，对接收到的回波信号分频带处理，得到不同频带的回波信号；

成像模块，包括干扰评估模块、频率合成模块、脉冲解码模块和成像模块，或仅包括干扰评估模块、脉冲解码模块和成像模块，对回波信号进行成像处理，得到sar图像。

本实施例中，对两种装置的使用方法已在上述过程中具有描述，在此不做赘述。

应当注意，为了使本发明的实施方式更容易理解，上面的描述省略了对于本领域的技术人员来说是公知的、或是已公开的、并且对于本发明的实施方式的实现可能是必需的更具体的一些技术细节。例如，上面的描述省略了对连续脉冲工作体制的一般性描述。应该理解，根据本发明的实施例的多脉冲编码方法除了以上描述的2个段的简单编码外，在更多的实际情况中，采用更多个段的复杂编码进行循环工作。上述说明仅仅是示意性的而不是限制性的。

提供本发明的说明书是为了说明和描述，而不是用来穷举或将本发明限制为所公开的形式。对本领域的普通技术人员而言，许多修改和变更都是可以的。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。