一种中频注入式SAR实时成像测试方法及系统与流程

本发明涉及雷达，具体涉及一种中频注入式sar实时成像测试方法及系统。

背景技术：

1、合成孔径雷达(synthetic aperture radar，sar)可以全天时、全天候生成目标的二维图像，已经广泛用于战机、导弹等高速运动平台。随着合成孔径雷达成像技术研究的深入和集成电路技术的发展，实现sar实时成像测试成为了十分迫切的需求。sar实时成像测试能够实现sar图像连续实时显示，根据实时图像调整成像算法，有助于提高成像设备的调试效率，有效缩短测试分析时间。

2、而现有技术中，采集的回波通过千兆以太网传输至计算机进行后处理，未涉及实时成像系统的测试验证。

技术实现思路

1、为了解决或部分解决相关技术中存在的问题，本发明提供了一种中频注入式sar实时成像测试方法及系统，实现图像数据光纤传输与上位机实时显示功能，方便调试。

2、为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种中频注入式sar实时成像测试系统，包括：

4、外控计算机，用于下传回波数据文件；

5、中频信号播放单元，与所述外控计算机连接，用于接收所述回波数据文件；

6、依次与所述中频信号播放单元连接的被测sar成像设备、光注件和上位机；

7、信号发生器，其分别与所述中频信号播放单元和所述被测sar成像设备连接，用于分别给所述中频信号播放单元和所述被测sar成像设备发送时钟同步信号；

8、所述中频信号播放单元还用于接收所述被试sar成像设备的脉冲同步信号和帧触发信号，以及按照所述脉冲同步信号播放回波信号，并将所述回波信号注入到所述被测sar成像设备；

9、所述被试sar成像设备用于对所述时钟同步信号和所述回波信号进行处理并输出sar成像结果；

10、所述光注件将所述sar成像结果传入所述上位机，所述上位机实时存储与显示所述sar成像结果。

11、可选地，所述被试sar成像设备通过光纤口与所述光注件连接。

12、可选地，所述外控计算机通过网口与所述中频信号播放单元连接。

13、可选地，所述回波数据文件根据平台实测运动轨迹和目标散射点特性生成。

14、另一方面，本发明还提供一种采用如上文所述的中频注入式sar实时成像测试系统进行中频注入式sar实时成像测试方法，包括：

15、根据平台实测运动轨迹和目标散射点特性，生成回波数据文件；

16、通过外控计算机将所述回波数据文件下传至中频信号播放单元，并在外部将被试sar成像设备的脉冲同步信号和帧触发信号接入所述中频信号播放单元的相应接口；

17、在所述中频信号播放单元收到所述帧触发信号后，按照脉冲同步信号播放回波信号，所述回波信号注入所述被试sar成像设备；

18、所述被试sar成像设备通过光纤口输出sar成像结果；

19、通过所述光注件将所述sar成像结果传入所述上位机，所述上位机实时存储与显示sar成像结果。

20、可选地，所述根据平台实测运动轨迹和目标散射点特性，生成回波数据文件的步骤，包括：

21、根据平台实测运动轨迹和目标散射点特性，生成回波数据；根据目标散射特性和测试需求确定目标散射点间隔及散射点能量强弱；

22、根据实测平台运动航迹计算得到平台在以目标为坐标原点的建立的北天东坐标系中坐标[xnorth,ysky,zeast]，其中，所述实测平台运动航迹包括平台经度、纬度及高度坐标[xlong,ylati,zhigh]；

23、根据目标散射点与平台坐标计算得到平台与目标散射点之间的距离，通过如下公式生成回波数据；

24、

25、式中，yj(t)为第j个回波信号，n为目标散射点个数，σi为第i个目标散射点的雷达散射截面积，rect(·)为门函数，tp为脉冲宽度，tr为信号时间标度，rij为发射第j个脉冲时第i个散射点的弹目距离，c光速，λ为信号波长，k为调频率；

26、将平台运动轨迹的惯导数据及生成的回波数据按照协议格式生成回波数据文件。

27、可选地，所述通过外控计算机将回波数据文件下传至中频信号播放单元，并在外部将被试sar成像设备的脉冲同步信号和帧触发信号接入所述中频信号播放单元的相应接口的步骤，包括：

28、使用所述信号发生器提供固定频率的连续波接入所述中频信号播放单元的参考信号接口，作为时钟同步信号输入；

29、所述被试sar成像设备提供相应成像模式的脉冲同步信号及帧触发信号，分别接入所述中频信号播放单元的脉冲触发接口prt_in和帧信号触发接口cpi_in；

30、所述外控计算机初始化所述中频信号播放单元的控制软件，设置与所述被试sar成像设备的信号处理流程相应的中频频率；

31、所述外控计算机通过网口将所述回波数据文件导入所述中频信号播放单元的缓冲区。

32、可选地，所述在中频信号播放单元收到所述帧触发信号后，按照脉冲同步信号播放回波信号，所述回波信号注入所述被试sar成像设备的步骤，包括：

33、将所述时钟同步信号、所述中频信号播放单元的中频输出分别连接所述被试sar成像设备的输入接口，并给所述被试sar成像设备供电；

34、所述中频信号播放单元以所述脉冲同步信号为周期播放中频回波信号，并将中频回波信号注入所述被试sar成像设备。

35、可选地，所述被试sar成像设备通过光纤口输出sar成像结果通过光注件将所述sar成像结果传入所述上位机，所述上位机实时存储与显示sar成像结果的步骤，包括：

36、所述光注件加电，将所述被试sar成像设备的光纤口连接至所述光注件，所述光注件通过网口连接所述上位机；

37、所述上位机打开图像显示软件，设置ip，保存所述sar成像结果，验证成像功能性能，并据此重新调整成像场景中散射点模型分布和成像及后续处理算法。

38、本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

39、(1)本发明可以按测试需求及目标散射特性构建成像场景，结合实测航迹数据构建回波模型，生成回波数据文件，并模拟相应的中频回波，更有效地分析成像算法性能。

40、(2)本发明可以将多帧回波数据打包进同一回波数据文件，实现多帧中频信号周期播放，简化了多种成像功能指标的测试步骤。

41、(3)本发明解耦射频前端，通过中频信号播放单元播放sar回波文件，实现中频注入下成像算法调试，解决sar成像系统复杂的问题。

42、(4)本发明通过了中频信号连续注入，实现了连续实时成像测试，解决成像系统测试效率低的问题；

43、(5)本发明实现了图像数据光纤传输与上位机实时显示与存储功能，可以实时显示图像并存储，方便测试与性能验证。

44、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。